对象的时间建模是多个对象跟踪(MOT)的关键挑战。现有方法通过通过基于运动和基于外观的相似性启发式方法关联检测来跟踪。关联的后处理性质阻止了视频序列中时间变化的端到端。在本文中,我们提出了MOTR,它扩展了DETR并介绍了轨道查询,以模拟整个视频中的跟踪实例。轨道查询被转移并逐帧更新,以随着时间的推移执行迭代预测。我们提出了曲目感知的标签分配,以训练轨道查询和新生儿对象查询。我们进一步提出了时间聚集网络和集体平均损失,以增强时间关系建模。 Dancetrack上的实验结果表明,MOTR在HOTA度量方面的表现明显优于最先进的方法,字节范围为6.5%。在MOT17上,MOTR在关联性能方面优于我们的并发作品,跟踪器和Transtrack。 MOTR可以作为对时间建模和基于变压器的跟踪器的未来研究的更强基线。代码可在https://github.com/megvii-research/motr上找到。
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Detection Transformer (DETR) and Deformable DETR have been proposed to eliminate the need for many hand-designed components in object detection while demonstrating good performance as previous complex hand-crafted detectors. However, their performance on Video Object Detection (VOD) has not been well explored. In this paper, we present TransVOD, the first end-to-end video object detection system based on spatial-temporal Transformer architectures. The first goal of this paper is to streamline the pipeline of VOD, effectively removing the need for many hand-crafted components for feature aggregation, e.g., optical flow model, relation networks. Besides, benefited from the object query design in DETR, our method does not need complicated post-processing methods such as Seq-NMS. In particular, we present a temporal Transformer to aggregate both the spatial object queries and the feature memories of each frame. Our temporal transformer consists of two components: Temporal Query Encoder (TQE) to fuse object queries, and Temporal Deformable Transformer Decoder (TDTD) to obtain current frame detection results. These designs boost the strong baseline deformable DETR by a significant margin (2 %-4 % mAP) on the ImageNet VID dataset. TransVOD yields comparable performances on the benchmark of ImageNet VID. Then, we present two improved versions of TransVOD including TransVOD++ and TransVOD Lite. The former fuses object-level information into object query via dynamic convolution while the latter models the entire video clips as the output to speed up the inference time. We give detailed analysis of all three models in the experiment part. In particular, our proposed TransVOD++ sets a new state-of-the-art record in terms of accuracy on ImageNet VID with 90.0 % mAP. Our proposed TransVOD Lite also achieves the best speed and accuracy trade-off with 83.7 % mAP while running at around 30 FPS on a single V100 GPU device. Code and models will be available for further research.
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最近的视频文本发现方法通常需要三个阶段的管道,即检测单个图像中的文本,识别本地化文本,跟踪文本流以及后处理以生成最终结果。这些方法通常遵循按匹配范式跟踪并开发复杂的管道。在本文中,植根于变压器序列建模,我们提出了一个简单但有效的端到端视频文本检测,跟踪和识别框架(TransDert)。转码主要包括两个优点:1)与相邻帧中的显式匹配范式不同,transdetr轨道和不同的匹配范围,并通过长期时间序列(超过7帧)隐含的不同查询所谓的文本查询隐式识别每个文本。 2)Transdetr是第一个端到端可训练的视频文本斑点框架,该框架同时介绍了三个子任务(例如,文本检测,跟踪,识别)。进行了四个视频文本数据集(即ICDAR2013视频,ICDAR2015视频,Minetto和YouTube视频文本)中的广泛实验,以证明Transdetr在预先的性能中达到了最大的表现,并且在视频文本发现任务方面的提高约为8.0%。 。可以在https://github.com/weijiawu/transdetr上找到Transdet的代码。
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对象运动和对象外观是多个对象跟踪(MOT)应用中的常用信息,用于将帧跨越帧的检测相关联,或用于联合检测和跟踪方法的直接跟踪预测。然而,不仅是这两种类型的信息通常是单独考虑的,而且它们也没有帮助直接从当前感兴趣帧中使用视觉信息的用法。在本文中,我们提出了PatchTrack,一种基于变压器的联合检测和跟踪系统,其使用当前感兴趣的帧帧的曲线预测曲目。我们使用卡尔曼滤波器从前一帧预测当前帧中的现有轨道的位置。从预测边界框裁剪的补丁被发送到变压器解码器以推断新曲目。通过利用在补丁中编码的对象运动和对象外观信息,所提出的方法将更多地关注新曲目更有可能发生的位置。我们展示了近期MOT基准的Patchtrack的有效性,包括MOT16(MOTA 73.71%,IDF1 65.77%)和MOT17(MOTA 73.59%,IDF1 65.23%)。结果在https://motchallenge.net/method/mot=4725&chl=10上发布。
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在这项工作中,我们呈现SEQFormer,这是一个令人沮丧的视频实例分段模型。 SEQFormer遵循Vision变换器的原理,该方法模型视频帧之间的实例关系。然而,我们观察到一个独立的实例查询足以捕获视频中的时间序列,但应该独立地使用每个帧进行注意力机制。为此,SEQFormer在每个帧中定位一个实例,并聚合时间信息以学习视频级实例的强大表示,其用于动态地预测每个帧上的掩模序列。实例跟踪自然地实现而不进行跟踪分支或后处理。在YouTube-VIS数据集上,SEQFormer使用Reset-50个骨干和49.0 AP实现47.4个AP,其中Reset-101骨干,没有响铃和吹口哨。此类成果分别显着超过了以前的最先进的性能4.6和4.4。此外,与最近提出的Swin变压器集成,SEQFormer可以实现59.3的高得多。我们希望SEQFormer可能是一个强大的基线,促进了视频实例分段中的未来研究,同时使用更强大,准确,整洁的模型来实现该字段。代码和预先训练的型号在https://github.com/wjf5203/seqformer上公开使用。
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speed among all existing VIS models, and achieves the best result among methods using single model on the YouTube-VIS dataset. For the first time, we demonstrate a much simpler and faster video instance segmentation framework built upon Transformers, achieving competitive accuracy. We hope that VisTR can motivate future research for more video understanding tasks.
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这项工作旨在使用带有动作查询的编码器框架(类似于DETR)来推进时间动作检测(TAD),该框架在对象检测中表现出了巨大的成功。但是,如果直接应用于TAD,该框架遇到了几个问题:解码器中争论之间关系的探索不足,由于培训样本数量有限,分类培训不足以及推断时不可靠的分类得分。为此,我们首先提出了解码器中的关系注意机制,该机制根据其关系来指导查询之间的注意力。此外,我们提出了两项​​损失,以促进和稳定行动分类的培训。最后,我们建议在推理时预测每个动作查询的本地化质量,以区分高质量的查询。所提出的命名React的方法在Thumos14上实现了最新性能,其计算成本比以前的方法低得多。此外,还进行了广泛的消融研究,以验证每个提出的组件的有效性。该代码可在https://github.com/sssste/reaeact上获得。
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一对一的匹配是DETR建立其端到端功能的关键设计,因此对象检测不需要手工制作的NMS(非最大抑制)方法来删除重复检测。这种端到端的签名对于DETR的多功能性很重要,并且已将其推广到广泛的视觉问题,包括实例/语义分割,人体姿势估计以及基于点云/多视图的检测,但是,我们注意到,由于分配为正样本的查询太少,因此一对一的匹配显着降低了阳性样品的训练效率。本文提出了一种基于混合匹配方案的简单而有效的方法,该方法将原始的一对一匹配分支与辅助查询结合在一起,这些查询在训练过程中使用一对一的匹配损失。该混合策略已被证明可显着提高训练效率并提高准确性。在推断中,仅使用原始的一对一匹配分支,从而维持端到端的优点和相同的DETR推断效率。该方法命名为$ \ MATHCAL {H} $ - DETR,它表明可以在各种视觉任务中始终如一地改进各种代表性的DITR方法,包括可变形,3DDER/PETRV2,PETR和TRANDRACK, ,其他。代码将在以下网址提供:https://github.com/hdetr
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作为计算机视觉的重要领域,对象跟踪形成了两个独立的社区,分别研究单个对象跟踪(SOT)和多个对象跟踪(MOT)。但是,由于两个任务的不同训练数据集和跟踪对象,因此在一个跟踪方案中的当前方法不容易适应另一种方法。尽管unitrack \ cite {wang2021Diverent}表明,具有多个头部的共享外观模型可用于处理单个跟踪任务,但它无法利用大规模跟踪数据集进行训练,并且在单个对象跟踪上执行良好的训练。在这项工作中,我们提出了统一的变压器跟踪器(UTT),以通过一个范式在不同方案中解决跟踪问题。在我们的UTT中开发了轨道变压器,以跟踪SOT和MOT中的目标。利用目标和跟踪框架功能之间的相关性以定位目标。我们证明SOT和MOT任务都可以在此框架内解决。该模型可以同时通过在单个任务数据集中优化SOT和MOT目标,同时端到端训练。广泛的实验是在几个基准测试基准上进行的,该基准具有在SOT和MOT数据集上训练的统一模型。代码将在https://github.com/flowerfan/trackron上找到。
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Although existing multi-object tracking (MOT) algorithms have obtained competitive performance on various benchmarks, almost all of them train and validate models on the same domain. The domain generalization problem of MOT is hardly studied. To bridge this gap, we first draw the observation that the high-level information contained in natural language is domain invariant to different tracking domains. Based on this observation, we propose to introduce natural language representation into visual MOT models for boosting the domain generalization ability. However, it is infeasible to label every tracking target with a textual description. To tackle this problem, we design two modules, namely visual context prompting (VCP) and visual-language mixing (VLM). Specifically, VCP generates visual prompts based on the input frames. VLM joints the information in the generated visual prompts and the textual prompts from a pre-defined Trackbook to obtain instance-level pseudo textual description, which is domain invariant to different tracking scenes. Through training models on MOT17 and validating them on MOT20, we observe that the pseudo textual descriptions generated by our proposed modules improve the generalization performance of query-based trackers by large margins.
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视频实例分割(VIS)在视频序列中共同处理多对象检测,跟踪和分割。过去,VIS方法反映了这些子任务在其建筑设计中的碎片化,因此在关节溶液上错过了这些子任务。变形金刚最近允许将整个VIS任务作为单个设定预测问题进行。然而,现有基于变压器的方法的二次复杂性需要较长的训练时间,高内存需求和处理低音尺度特征地图的处理。可变形的注意力提供了更有效的替代方案,但尚未探索其对时间域或分段任务的应用。在这项工作中,我们提出了可变形的Vis(Devis),这是一种利用可变形变压器的效率和性能的VIS方法。为了在多个框架上共同考虑所有VIS子任务,我们使用实例感知对象查询表示时间尺度可变形。我们进一步介绍了带有多尺度功能的新图像和视频实例蒙版头,并通过多提示剪辑跟踪执行近乎对方的视频处理。 Devis减少了内存和训练时间要求,并在YouTube-Vis 2021以及具有挑战性的OVIS数据集上实现了最先进的结果。代码可在https://github.com/acaelles97/devis上找到。
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近年来,人们见证了应用上下文框架以提高对象检测作为视频对象检测的性能的趋势。现有方法通常一次汇总功能以增强功能。但是,这些方法通常缺少来自相邻帧的空间信息,并且缺乏功能聚合不足。为了解决这些问题,我们执行一种渐进式方式来引入时间信息和空间信息以进行集成增强。时间信息由时间特征聚合模型(TFAM)引入,通过在上下文框架和目标框架之间进行注意机制(即要检测到的框架)。同时,我们采用空间过渡意识模型(StAM)来传达每个上下文框架和目标框架之间的位置过渡信息。我们的PTSeformer建立在基于变压器的检测器DETR上,还遵循端到端的方式,以避免重大的后处理程序,同时在Imagenet VID数据集上获得88.1%的地图。代码可在https://github.com/hon-wong/ptseformer上找到。
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视频实例分割旨在预测每个帧的对象分割掩码,并关联多个帧的实例。最近的端到端视频实例分割方法能够在直接并行序列解码/预测框架中共同执行对象分割和实例关联。尽管这些方法通常可以预测较高质量的对象分割掩码,但它们可能无法在具有挑战性的情况下与实例相关联,因为它们没有明确对相邻帧的时间实例一致性进行建模。我们提出了一个一致的端到端视频实例分割框架,并在框架间反复注意,以建模相邻帧的时间实例一致性和全局时间上下文。我们的广泛实验表明,框架间的重复注意显着提高了时间实例的一致性,同时保持对象分割掩模的质量。我们的模型在YouTubevis-2019(62.1 \%)和YouTubevis-2021(54.7 \%)数据集上都达到了最新的精度。此外,定量和定性结果表明,所提出的方法可以预测更具时间一致的实例分割掩码。
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多个对象跟踪(MOT)是包含检测和关联的任务。大量追踪器已经取得了竞争性能。不幸的是,由于缺乏这些子任务的信息交流,它们通常会偏向两者之一,并且在复杂的情况下,例如预期的虚假负面因素和彼此通过时的目标轨迹错误。在本文中,我们提出了Transfiner,这是一种基于变压器的MOT进行后填充方法。这是一个通用的附件框架,从原始跟踪器作为输入来利用图像和跟踪结果(位置和类预测)作为输入,然后将其用于强大地启动转机精矿。此外,推高器取决于查询对,这些查询对通过融合解码器产生了一对检测和运动,并实现了全面的跟踪改进。我们还通过根据不同的细化水平标记查询对来提供有针对性的改进。实验表明,在MOT17基准测试上,我们的设计是有效的,我们将CenterTrack从67.8%的MOTA和64.7%的IDF1提升到71.5%MOTA和66.8%IDF1。
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在统一框架中为检测和跟踪建模的时间信息已被证明是视频实例分割(VIS)的有希望的解决方案。但是,如何有效地将时间信息纳入在线模型仍然是一个空旷的问题。在这项工作中,我们提出了一个名为Inspeacity(IAI)的新的在线Vis范式,该范式以有效的方式对检测和跟踪进行建模。详细说明,IAI采用了一个新颖的识别模块来明确预测跟踪实例的标识号。为了传递时间信息跨框架,IAI使用了结合当前特征和过去嵌入的关联模块。值得注意的是,IAI可以与不同的图像模型集成。我们对三个VIS基准进行了广泛的实验。 IAI在YouTube-VIS-2019(Resnet-101 41.9地图)和YouTube-VIS-2021(Resnet-50 37.7地图)上胜过所有在线竞争对手。令人惊讶的是,在更具挑战性的OVI上,IAI实现了SOTA性能(20.3地图)。代码可从https://github.com/zfonemore/iai获得
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在本文中,我们开发了用于多视图3D对象检测的位置嵌入转换(PETR)。PETR将3D坐标的位置信息编码为图像特征,从而产生3D位置感知功能。对象查询可以感知3D位置感知功能并执行端到端对象检测。PETR在标准Nuscenes数据集上实现了最先进的性能(50.4%NDS和44.1%的地图),并在基准中排名第一。它可以作为未来研究的简单但强大的基准。代码可在\ url {https://github.com/megvii-research/petr}中获得。
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时间动作检测(TAD)旨在确定未修剪视频中每个动作实例的语义标签和边界。先前的方法通过复杂的管道来解决此任务。在本文中,我们提出了一个具有简单集的预测管道的端到端时间动作检测变压器(TADTR)。给定一组名为“动作查询”的可学习嵌入,Tadtr可以从每个查询的视频中自适应提取时间上下文,并直接预测动作实例。为了适应TAD的变压器,我们提出了三个改进,以提高其所在地意识。核心是一个时间可变形的注意模块,在视频中有选择地参加一组稀疏的密钥片段。片段的完善机制和动作回归头旨在完善预测实例的边界和信心。 TADTR需要比以前的检测器更低的计算成本,同时保留了出色的性能。作为一个独立的检测器,它在Thumos14(56.7%地图)和HACS段(32.09%地图)上实现了最先进的性能。结合一个额外的动作分类器,它在ActivityNet-1.3上获得了36.75%的地图。我们的代码可在\ url {https://github.com/xlliu7/tadtr}上获得。
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The tracking-by-detection paradigm today has become the dominant method for multi-object tracking and works by detecting objects in each frame and then performing data association across frames. However, its sequential frame-wise matching property fundamentally suffers from the intermediate interruptions in a video, such as object occlusions, fast camera movements, and abrupt light changes. Moreover, it typically overlooks temporal information beyond the two frames for matching. In this paper, we investigate an alternative by treating object association as clip-wise matching. Our new perspective views a single long video sequence as multiple short clips, and then the tracking is performed both within and between the clips. The benefits of this new approach are two folds. First, our method is robust to tracking error accumulation or propagation, as the video chunking allows bypassing the interrupted frames, and the short clip tracking avoids the conventional error-prone long-term track memory management. Second, the multiple frame information is aggregated during the clip-wise matching, resulting in a more accurate long-range track association than the current frame-wise matching. Given the state-of-the-art tracking-by-detection tracker, QDTrack, we showcase how the tracking performance improves with our new tracking formulation. We evaluate our proposals on two tracking benchmarks, TAO and MOT17 that have complementary characteristics and challenges each other.
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近年来,视频实例细分(VIS)在很大程度上是通过离线模型提出的,而在线模型由于其性能较低而逐渐吸引了关注。但是,在线方法在处理长期视频序列和正在进行的视频中具有固有的优势,而由于计算资源的限制,离线模型失败了。因此,如果在线模型可以比离线模型获得可比甚至更好的性能,那将是非常可取的。通过解剖当前的在线模型和离线模型,我们证明了性能差距的主要原因是由特征空间中不同实例之间相似外观引起的框架之间存在错误的关联。观察到这一点,我们提出了一个基于对比度学习的在线框架,该框架能够学习更多的歧视实例嵌入,以进行关联,并充分利用历史信息以达到稳定性。尽管它很简单,但我们的方法在三个基准测试上都优于在线和离线方法。具体来说,我们在YouTube-VIS 2019上实现了49.5 AP,比先前的在线和离线艺术分别取得了13.2 AP和2.1 AP的显着改善。此外,我们在OVIS上实现了30.2 AP,这是一个更具挑战性的数据集,具有大量的拥挤和遮挡,超过了14.8 AP的先前艺术。提出的方法在第四次大规模视频对象分割挑战(CVPR2022)的视频实例细分轨道中赢得了第一名。我们希望我们方法的简单性和有效性以及对当前方法的见解,可以阐明VIS模型的探索。
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DETR方法中引入的查询机制正在改变对象检测的范例,最近有许多基于查询的方法获得了强对象检测性能。但是,当前基于查询的检测管道遇到了以下两个问题。首先,需要多阶段解码器来优化随机初始化的对象查询,从而产生较大的计算负担。其次,训练后的查询是固定的,导致不满意的概括能力。为了纠正上述问题,我们在较快的R-CNN框架中提出了通过查询生成网络预测的特征对象查询,并开发了一个功能性的查询R-CNN。可可数据集的广泛实验表明,我们的特征查询R-CNN获得了所有R-CNN探测器的最佳速度准确性权衡,包括最近的最新稀疏R-CNN检测器。该代码可在\ url {https://github.com/hustvl/featurized-queryrcnn}中获得。
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