本文提出了一个自我监督的目标,用于学习表征,将对象定位在遮挡下 - 一种被称为对象永久的属性。一个中心问题是在全部阻塞的情况下选择学习信号。我们没有直接监督看不见的对象的位置,而是提出一个自制的目标,该目标既不需要人类注释,也不需要对对象动态的假设。我们表明,对象永久性可以通过优化内存的时间连贯性来出现:我们沿着马尔可夫沿着记忆的时空图,每个时间步骤中的状态都是序列编码器中的非马克维亚特征。这导致了存储器表示,该内存表示存储遮挡的对象并预测其运动,以更好地本地化。最终的模型在数个复杂性和现实主义的数据集上的现有方法优于现有方法,尽管需要最少的监督,从而广泛适用。
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Tracking has traditionally been the art of following interest points through space and time. This changed with the rise of powerful deep networks. Nowadays, tracking is dominated by pipelines that perform object detection followed by temporal association, also known as tracking-by-detection. We present a simultaneous detection and tracking algorithm that is simpler, faster, and more accurate than the state of the art. Our tracker, CenterTrack, applies a detection model to a pair of images and detections from the prior frame. Given this minimal input, CenterTrack localizes objects and predicts their associations with the previous frame. That's it. CenterTrack is simple, online (no peeking into the future), and real-time. It achieves 67.8% MOTA on the MOT17 challenge at 22 FPS and 89.4% MOTA on the KITTI tracking benchmark at 15 FPS, setting a new state of the art on both datasets. CenterTrack is easily extended to monocular 3D tracking by regressing additional 3D attributes. Using monocular video input, it achieves 28.3% AMOTA@0.2 on the newly released nuScenes 3D tracking benchmark, substantially outperforming the monocular baseline on this benchmark while running at 28 FPS.
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在本文中,我们提出了一种自我监督的学习程序,用于培训仅给出未标记的视频的强大多目标跟踪(MOT)模型。虽然已经在先前的单一物体跟踪中提出了几种自我监控学习信号,例如颜色传播和循环一致性,但这些信号不能直接应用于训练RNN模型,这是实现准确的MOT:它们产生堕落例如,始终匹配新检测以跟踪最接近初始检测的模型。我们提出了一种新的自我监控信号,我们称之为交叉输入一致性:通过隐藏每个输入中的序列的不同信息来构造两个不同的视频序列的两个不同输入。然后,我们通过在每个输入上独立地应用RNN模型来计算该序列的曲目,并在两个输入中培训模型以产生一致的轨道。我们评估了我们对MOT17和Kitti的无监督方法 - 显着,我们发现,尽管只有在未标记的视频上训练,但我们无人监督的方法优于过去1--2年来发布的四种监督方法,包括Tracktor ++,Famnet,GSM和MMMOT 。
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The appearance of an object can be fleeting when it transforms. As eggs are broken or paper is torn, their color, shape and texture can change dramatically, preserving virtually nothing of the original except for the identity itself. Yet, this important phenomenon is largely absent from existing video object segmentation (VOS) benchmarks. In this work, we close the gap by collecting a new dataset for Video Object Segmentation under Transformations (VOST). It consists of more than 700 high-resolution videos, captured in diverse environments, which are 20 seconds long on average and densely labeled with instance masks. A careful, multi-step approach is adopted to ensure that these videos focus on complex object transformations, capturing their full temporal extent. We then extensively evaluate state-of-the-art VOS methods and make a number of important discoveries. In particular, we show that existing methods struggle when applied to this novel task and that their main limitation lies in over-reliance on static appearance cues. This motivates us to propose a few modifications for the top-performing baseline that improve its capabilities by better modeling spatio-temporal information. But more broadly, the hope is to stimulate discussion on learning more robust video object representations.
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以对象为中心的表示是通过提供柔性抽象可以在可以建立的灵活性抽象来实现更系统的推广的有希望的途径。最近的简单2D和3D数据集的工作表明,具有对象的归纳偏差的模型可以学习段,并代表单独的数据的统计结构中的有意义对象,而无需任何监督。然而,尽管使用越来越复杂的感应偏差(例如,用于场景的尺寸或3D几何形状),但这种完全无监督的方法仍然无法扩展到不同的现实数据。在本文中,我们采取了弱监督的方法,并专注于如何使用光流的形式的视频数据的时间动态,2)调节在简单的对象位置上的模型可以用于启用分段和跟踪对象在明显更现实的合成数据中。我们介绍了一个顺序扩展,以便引入我们训练的推出,我们训练用于预测现实看的合成场景的光流,并显示调节该模型的初始状态在一小组提示,例如第一帧中的物体的质量中心,是足以显着改善实例分割。这些福利超出了新型对象,新颖背景和更长的视频序列的培训分配。我们还发现,在推论期间可以使用这种初始状态调节作为对特定物体或物体部分的型号查询模型,这可能会为一系列弱监管方法铺平,并允许更有效的互动训练有素的型号。
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视觉世界可以以稀疏相互作用的不同实体来嘲笑。在动态视觉场景中发现这种组合结构已被证明对端到端的计算机视觉方法有挑战,除非提供明确的实例级别的监督。利用运动提示的基于老虎机的模型最近在学习代表,细分和跟踪对象的情况下没有直接监督显示了巨大的希望,但是它们仍然无法扩展到复杂的现实世界多对象视频。为了弥合这一差距,我们从人类发展中汲取灵感,并假设以深度信号形式的场景几何形状的信息可以促进以对象为中心的学习。我们介绍了一种以对象为中心的视频模型SAVI ++,该模型经过训练,可以预测基于插槽的视频表示的深度信号。通过进一步利用模型缩放的最佳实践,我们能够训练SAVI ++以细分使用移动摄像机记录的复杂动态场景,其中包含在自然主义背景上具有不同外观的静态和移动对象,而无需进行分割监督。最后,我们证明,通过使用从LIDAR获得的稀疏深度信号,Savi ++能够从真实World Waymo Open DataSet中的视频中学习新兴对象细分和跟踪。
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通常将视频中的跟踪像素作为光流估计问题进行研究,其中每个像素都用位移向量描述,该位移向量将其定位在下一帧中。即使可以免费获得更广泛的时间上下文,但要考虑到这一点的事先努力仅在2框方法上产生了少量收益。在本文中,我们重新访问Sand and Teller的“粒子视频”方法,并将像素跟踪作为远程运动估计问题,其中每个像素都用轨迹描述,该轨迹将其定位在以后的多个帧中。我们使用该组件重新构建了这种经典方法,这些组件可以驱动流量和对象跟踪中最新的最新方法,例如密集的成本图,迭代优化和学习的外观更新。我们使用从现有的光流数据中挖掘出的远程Amodal点轨迹来训练我们的模型,并通过多帧的遮挡合成增强,这些轨迹会增强。我们在轨迹估计基准和关键点标签传播任务中测试我们的方法,并与最新的光流和功能跟踪方法进行比较。
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了解3D场景是自治代理的关键先决条件。最近,LIDAR和其他传感器已经以点云帧的时间序列形式提供了大量数据。在这项工作中,我们提出了一种新的问题 - 顺序场景流量估计(SSFE) - 该旨在预测给定序列中所有点云的3D场景流。这与先前研究的场景流程估计问题不同,这侧重于两个框架。我们介绍SPCM-NET架构,通过计算相邻点云之间的多尺度时空相关性,然后通过订单不变的复制单元计算多级时空相关性来解决这个问题。我们的实验评估证实,与仅使用两个框架相比,点云序列的复发处理导致SSFE明显更好。另外,我们证明可以有效地修改该方法,用于顺序点云预测(SPF),一种需要预测未来点云帧的相关问题。我们的实验结果是使用SSFE和SPF的新基准进行评估,包括合成和实时数据集。以前,场景流估计的数据集仅限于两个帧。我们为这些数据集提供非琐碎的扩展,用于多帧估计和预测。由于难以获得现实世界数据集的地面真理运动,我们使用自我监督的培训和评估指标。我们认为,该基准将在该领域的未来研究中关键。将可访问基准和型号的所有代码。
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现代计算机视觉已超越了互联网照片集的领域,并进入了物理世界,通过非结构化的环境引导配备摄像头的机器人和自动驾驶汽车。为了使这些体现的代理与现实世界对象相互作用,相机越来越多地用作深度传感器,重建了各种下游推理任务的环境。机器学习辅助的深度感知或深度估计会预测图像中每个像素的距离。尽管已经在深入估算中取得了令人印象深刻的进步,但仍然存在重大挑战:(1)地面真相深度标签很难大规模收集,(2)通常认为相机信息是已知的,但通常是不可靠的,并且(3)限制性摄像机假设很常见,即使在实践中使用了各种各样的相机类型和镜头。在本论文中,我们专注于放松这些假设,并描述将相机变成真正通用深度传感器的最终目标的贡献。
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多摄像机多对象跟踪目前在计算机视野中引起了注意力,因为它在现实世界应用中的卓越性能,如具有拥挤场景或巨大空间的视频监控。在这项工作中,我们提出了一种基于空间升降的多乳制型配方的数学上优雅的多摄像多对象跟踪方法。我们的模型利用单摄像头跟踪器产生的最先进的TOOTWLET作为提案。由于这些Tracklet可能包含ID-Switch错误,因此我们通过从3D几何投影获得的新型预簇来完善它们。因此,我们派生了更好的跟踪图,没有ID交换机,更精确的数据关联阶段的亲和力成本。然后通过求解全局提升的多乳制型制剂,将轨迹与多摄像机轨迹匹配,该组件包含位于同一相机和相互相机间的Tracklet上的短路和远程时间交互。在Wildtrack DataSet的实验结果是近乎完美的结果,在校园上表现出最先进的追踪器,同时在PETS-09数据集上处于校准状态。我们将在接受纸质时进行我们的实施。
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在本文中,我们介绍了Siammask,这是一个实时使用相同简单方法实时执行视觉对象跟踪和视频对象分割的框架。我们通过通过二进制细分任务来增强其损失,从而改善了流行的全面暹罗方法的离线培训程序。离线训练完成后,SiamMask只需要一个单个边界框来初始化,并且可以同时在高框架速率下进行视觉对象跟踪和分割。此外,我们表明可以通过简单地以级联的方式重新使用多任务模型来扩展框架以处理多个对象跟踪和细分。实验结果表明,我们的方法具有较高的处理效率,每秒约55帧。它可以在视觉对象跟踪基准测试中产生实时最新结果,同时以高速进行视频对象分割基准测试以高速显示竞争性能。
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本文旨在解决多个对象跟踪(MOT),这是计算机视觉中的一个重要问题,但由于许多实际问题,尤其是阻塞,因此仍然具有挑战性。确实,我们提出了一种新的实时深度透视图 - 了解多个对象跟踪(DP-MOT)方法,以解决MOT中的闭塞问题。首先提出了一个简单但有效的主题深度估计(SODE),以在2D场景中自动以无监督的方式自动订购检测到的受试者的深度位置。使用SODE的输出,提出了一个新的活动伪3D KALMAN滤波器,即具有动态控制变量的Kalman滤波器的简单但有效的扩展,以动态更新对象的运动。此外,在数据关联步骤中提出了一种新的高阶关联方法,以合并检测到的对象之间的一阶和二阶关系。与标准MOT基准的最新MOT方法相比,提出的方法始终达到最先进的性能。
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近年来,多个对象跟踪引起了研究人员的极大兴趣,它已成为计算机视觉中的趋势问题之一,尤其是随着自动驾驶的最新发展。 MOT是针对不同问题的关键视觉任务之一,例如拥挤的场景中的闭塞,相似的外观,小物体检测难度,ID切换等,以应对这些挑战,因为研究人员试图利用变压器的注意力机制,与田径的相互关系,与田径的相互关系,图形卷积神经网络,与暹罗网络不同帧中对象的外观相似性,他们还尝试了基于IOU匹配的CNN网络,使用LSTM的运动预测。为了将这些零散的技术在雨伞下采用,我们研究了过去三年发表的一百多篇论文,并试图提取近代研究人员更关注的技术来解决MOT的问题。我们已经征集了许多应用,可能性以及MOT如何与现实生活有关。我们的评论试图展示研究人员使用过时的技术的不同观点,并为潜在的研究人员提供了一些未来的方向。此外,我们在这篇评论中包括了流行的基准数据集和指标。
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The problem of tracking multiple objects in a video sequence poses several challenging tasks. For tracking-bydetection, these include object re-identification, motion prediction and dealing with occlusions. We present a tracker (without bells and whistles) that accomplishes tracking without specifically targeting any of these tasks, in particular, we perform no training or optimization on tracking data. To this end, we exploit the bounding box regression of an object detector to predict the position of an object in the next frame, thereby converting a detector into a Tracktor. We demonstrate the potential of Tracktor and provide a new state-of-the-art on three multi-object tracking benchmarks by extending it with a straightforward re-identification and camera motion compensation.We then perform an analysis on the performance and failure cases of several state-of-the-art tracking methods in comparison to our Tracktor. Surprisingly, none of the dedicated tracking methods are considerably better in dealing with complex tracking scenarios, namely, small and occluded objects or missing detections. However, our approach tackles most of the easy tracking scenarios. Therefore, we motivate our approach as a new tracking paradigm and point out promising future research directions. Overall, Tracktor yields superior tracking performance than any current tracking method and our analysis exposes remaining and unsolved tracking challenges to inspire future research directions.
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由于卷积神经网络(CNN)在过去的十年中检测成功,多对象跟踪(MOT)通过检测方法的使用来控制。随着数据集和基础标记网站的发布,研究方向已转向在跟踪时在包括重新识别对象的通用场景(包括重新识别(REID))上的最佳准确性。在这项研究中,我们通过提供专用的行人数据集并专注于对性能良好的多对象跟踪器的深入分析来缩小监视的范围)现实世界应用的技术。为此,我们介绍SOMPT22数据集;一套新的,用于多人跟踪的新套装,带有带注释的简短视频,该视频从位于杆子上的静态摄像头捕获,高度为6-8米,用于城市监视。与公共MOT数据集相比,这提供了室外监视的MOT的更为集中和具体的基准。我们分析了该新数据集上检测和REID网络的使用方式,分析了将MOT跟踪器分类为单发和两阶段。我们新数据集的实验结果表明,SOTA远非高效率,而单一跟踪器是统一快速执行和准确性的良好候选者,并具有竞争性的性能。该数据集将在以下网址提供:sompt22.github.io
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Determining accurate bird's eye view (BEV) positions of objects and tracks in a scene is vital for various perception tasks including object interactions mapping, scenario extraction etc., however, the level of supervision required to accomplish that is extremely challenging to procure. We propose a light-weight, weakly supervised method to estimate 3D position of objects by jointly learning to regress the 2D object detections and scene's depth prediction in a single feed-forward pass of a network. Our proposed method extends a center-point based single-shot object detector \cite{zhou2019objects}, and introduces a novel object representation where each object is modeled as a BEV point spatio-temporally, without the need of any 3D or BEV annotations for training and LiDAR data at query time. The approach leverages readily available 2D object supervision along with LiDAR point clouds (used only during training) to jointly train a single network, that learns to predict 2D object detection alongside the whole scene's depth, to spatio-temporally model object tracks as points in BEV. The proposed method is computationally over $\sim$10x efficient compared to recent SOTA approaches [1, 38] while achieving comparable accuracies on KITTI tracking benchmark.
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To track the 3D locations and trajectories of the other traffic participants at any given time, modern autonomous vehicles are equipped with multiple cameras that cover the vehicle's full surroundings. Yet, camera-based 3D object tracking methods prioritize optimizing the single-camera setup and resort to post-hoc fusion in a multi-camera setup. In this paper, we propose a method for panoramic 3D object tracking, called CC-3DT, that associates and models object trajectories both temporally and across views, and improves the overall tracking consistency. In particular, our method fuses 3D detections from multiple cameras before association, reducing identity switches significantly and improving motion modeling. Our experiments on large-scale driving datasets show that fusion before association leads to a large margin of improvement over post-hoc fusion. We set a new state-of-the-art with 12.6% improvement in average multi-object tracking accuracy (AMOTA) among all camera-based methods on the competitive NuScenes 3D tracking benchmark, outperforming previously published methods by 6.5% in AMOTA with the same 3D detector.
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互动对象理解,或者我们可以对对象做些什么以及计算机愿景的长期目标。在本文中,我们通过观察野外的自我高端视频的人类手来解决这个问题。我们展示了观察人类的手与之交互以及如何提供相关数据和必要的监督。参加双手,容易定位并稳定积极的物体以进行学习,并揭示发生与对象的交互的地方。分析手显示我们可以对物体做些什么以及如何做些。我们在史诗厨房数据集上应用这些基本原则,并成功地学习了国家敏感的特征,以及互动区域和提供了麦克拉斯的地区),纯粹是通过观察在EGoCentric视频中的手。
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3D多对象跟踪旨在唯一,始终如一地识别所有移动实体。尽管在此设置中提供了丰富的时空信息,但当前的3D跟踪方法主要依赖于抽象的信息和有限的历史记录,例如单帧对象边界框。在这项工作中,我们开发了对交通场景的整体表示,该场景利用了现场演员的空间和时间信息。具体而言,我们通过将跟踪的对象表示为时空点和边界框的序列来重新将跟踪作为时空问题,并在悠久的时间历史上进行重新制定。在每个时间戳上,我们通过对对象历史记录的完整顺序进行的细化来改善跟踪对象的位置和运动估计。通过共同考虑时间和空间,我们的代表自然地编码了基本的物理先验,例如对象持久性和整个时间的一致性。我们的时空跟踪框架在Waymo和Nuscenes基准测试中实现了最先进的性能。
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为视频中的每个像素分配语义类和跟踪身份的任务称为视频Panoptic分段。我们的工作是第一个在真实世界中瞄准这项任务,需要在空间和时间域中的密集解释。由于此任务的地面真理难以获得,但是,现有数据集是合成构造的或仅在短视频剪辑中稀疏地注释。为了克服这一点,我们介绍了一个包含两个数据集,Kitti-Step和Motchallenge步骤的新基准。数据集包含长视频序列,提供具有挑战性的示例和用于研究长期像素精确分割和在真实条件下跟踪的测试床。我们进一步提出了一种新的评估度量分割和跟踪质量(STQ),其相当余额平衡该任务的语义和跟踪方面,并且更适合评估任意长度的序列。最后,我们提供了几个基线来评估此新具有挑战性数据集的现有方法的状态。我们已将我们的数据集,公制,基准服务器和基准公开提供,并希望这将激发未来的研究。
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