当前的点云检测方法由于其有限的概括能力而难以检测现实世界中的开放式摄制对象。此外,收集和注释带有许多类别的对象的点云检测数据集和完全注释点云检测数据集非常艰辛,而且昂贵 - 云检测。据我们所知,我们是第一个研究开放式3D点云检测问题的问题。我们没有寻求带有完整标签的点云数据集,而是求助于ImagEnet1k,以扩大点云检测器的词汇。我们建议使用图像级的类监督OV-3DETIC,这是一种开放式摄影3D检测器。具体而言,我们利用了两种模式,即用于识别的图像模态和定位的点云模态,以生成看不见类的伪标签。然后,我们提出了一种新颖的跨模式对比度学习方法,将知识从图像模态转移到训练过程中的点云模态。 OV-3Detic在不损害推理期间的延迟的情况下使点云检测器能够实现开放式摄影检测。广泛的实验表明,所提出的OV-3DETIC分别在Sun-RGBD数据集和Scannet数据集上分别在SUN-RGBD数据集和扫描仪数据集上分别实现了至少10.77%的地图改进(绝对值)和9.56%的地图改进(绝对值)。此外,我们进行了足够的实验,以阐明为什么提出的OV-3Detic作品。
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Existing object detection methods are bounded in a fixed-set vocabulary by costly labeled data. When dealing with novel categories, the model has to be retrained with more bounding box annotations. Natural language supervision is an attractive alternative for its annotation-free attributes and broader object concepts. However, learning open-vocabulary object detection from language is challenging since image-text pairs do not contain fine-grained object-language alignments. Previous solutions rely on either expensive grounding annotations or distilling classification-oriented vision models. In this paper, we propose a novel open-vocabulary object detection framework directly learning from image-text pair data. We formulate object-language alignment as a set matching problem between a set of image region features and a set of word embeddings. It enables us to train an open-vocabulary object detector on image-text pairs in a much simple and effective way. Extensive experiments on two benchmark datasets, COCO and LVIS, demonstrate our superior performance over the competing approaches on novel categories, e.g. achieving 32.0% mAP on COCO and 21.7% mask mAP on LVIS. Code is available at: https://github.com/clin1223/VLDet.
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尽管对象检测方面取得了很大进展,但由于实例级边界盒注释所需的巨大人性化,大多数现有方法都仅限于一小一少量的对象类别。为了减轻问题,最近的开放词汇和零射击检测方法试图检测培训期间未见的对象类别。但是,这些方法仍然依赖于一组基类上手动提供的边界盒注释。我们提出了一个开放的词汇检测框架,可以在没有手动提供边界盒注释的情况下培训。我们的方法通过利用预先训练的视觉语言模型的本地化能力来实现这一目标,并产生可直接用于训练对象探测器的伪边界盒标签。 Coco,Pascal VOC,Objects365和LVIS的实验结果证明了我们方法的有效性。具体而言,我们的方法优于使用人类注释的边界箱训练的最先进(SOTA),即使我们的培训源未配备手动边界盒标签,也可以在COCO新型类别上用3%AP培训。在利用手动边界箱标签作为基线时,我们的方法主要超过8%的AP。
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构建强大的通用对象检测框架需要扩展到更大的标签空间和更大的培训数据集。但是,大规模获取数千个类别的注释是高昂的成本。我们提出了一种新颖的方法,该方法利用了最近的视觉和语言模型中可用的丰富语义来将对象定位和分类在未标记的图像中,从而有效地生成了伪标签以进行对象检测。从通用和类别的区域建议机制开始,我们使用视觉和语言模型将图像的每个区域分类为下游任务所需的任何对象类别。我们在两个特定的任务(开放式摄影检测检测)中演示了生成的伪标签的值,其中模型需要概括为看不见的对象类别以及半监督对象检测,其中可以使用其他未标记的图像来改善模型。我们的经验评估显示了伪标签在这两个任务中的有效性,我们在其中优于竞争基准并实现了开放式摄制对象检测的新颖最新。我们的代码可在https://github.com/xiaofeng94/vl-plm上找到。
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由于检测数据集的规模小,当前对象探测器的词汇量受到限制。另一方面,图像分类器的原因是大约更大的词汇表,因为他们的数据集更大,更容易收集。我们提出守则,只需在图像分类数据上培训检测器的分类器,从而扩展了探测器的词汇量到数万个概念。与现有工作不同,拒绝不会根据模型预测将图像标签分配给框,使其更容易实现和兼容一系列检测架构和骨架。我们的结果表明,即使没有箱子注释,否则差异也能产生出色的探测器。它优于开放词汇和长尾检测基准的事先工作。拒绝为所有类和8.3地图提供了2.4地图的增益,用于开放词汇LVIS基准测试中的新型类。在标准的LVIS基准测试中,守护者达到41.7地图所有课程和41.7地图以获得罕见课程。我们首次培训一个探测器,其中包含所有二十一千类的ImageNet数据集,并显示它在没有微调的情况下推广到新数据集。代码可在https://github.com/facebookresearch/dorm提供。
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现有的开放式视频探测器通常通过利用不同形式的弱监督来扩大其词汇大小。这有助于推断出新的对象。开放式视频检测(OVD)中使用的两种流行形式的弱点,包括预审计的剪辑模型和图像级监督。我们注意到,这两种监督模式均未在检测任务中最佳地对齐:剪辑经过图像文本对培训,并且缺乏对象的精确定位,而图像级监督已与启发式方法一起使用,这些启发式方法无法准确指定本地对象区域。在这项工作中,我们建议通过从剪辑模型中执行以对象为中心的语言嵌入来解决此问题。此外,我们仅使用伪标记的过程来视觉上仅通过图像级监督对象,该过程提供高质量的对象建议,并有助于在训练过程中扩展词汇。我们通过新的重量转移函数在上述两个对象对准策略之间建立桥梁,该策略汇总了它们的免费强度。本质上,提出的模型试图最大程度地减少OVD设置中对象和以图像为中心表示之间的差距。在可可基准上,我们提出的方法在新颖类中实现了40.3 AP50,绝对11.9比以前的最佳性能获得了11.9的增长。对于LVIS,我们超过了5.0 Mask AP的最先进VILD模型,总体上有3.4个。 。代码:https://bit.ly/3byzoqp。
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零拍摄对象检测(ZSD),将传统检测模型扩展到检测来自Unseen类别的对象的任务,已成为计算机视觉中的新挑战。大多数现有方法通过严格的映射传输策略来解决ZSD任务,这可能导致次优ZSD结果:1)这些模型的学习过程忽略了可用的看不见的类信息,因此可以轻松地偏向所看到的类别; 2)原始视觉特征空间并不合适,缺乏歧视信息。为解决这些问题,我们开发了一种用于ZSD的新型语义引导的对比网络,命名为Contrastzsd,一种检测框架首先将对比学习机制带入零拍摄检测的领域。特别地,对比度包括两个语义导向的对比学学习子网,其分别与区域类别和区域区域对之间形成对比。成对对比度任务利用从地面真理标签和预定义的类相似性分布派生的附加监督信号。在那些明确的语义监督的指导下,模型可以了解更多关于看不见的类别的知识,以避免看到概念的偏见问题,同时优化视觉功能的数据结构,以更好地辨别更好的视觉语义对齐。广泛的实验是在ZSD,即Pascal VOC和MS Coco的两个流行基准上进行的。结果表明,我们的方法优于ZSD和广义ZSD任务的先前最先进的。
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开放世界对象检测是一个更具笼统和挑战性的目标,旨在识别和本地化由任意类别名称描述的对象。最近的工作GLIP通过将检测数据集的所有类别名称连接到句子中,从而将此问题作为接地问题,从而导致类别名称之间的效率低下的相互作用。本文介绍了Distclip,这是一种通过诉诸于设计概念词典的知识富集,是一种平行的视觉概念训练预训练方法,用于开放世界检测。为了提高学习效率,我们提出了一种新型的并行概念公式,该公式分别提取概念,以更好地利用异质数据集(即检测,接地和图像文本对)进行培训。我们进一步设计了来自各种在线资源和检测数据集的概念字典〜(带有描述),以提供每个概念的先验知识。通过用描述丰富这些概念,我们明确地建立了各种概念之间的关系,以促进开放域学习。所提出的概念词典进一步用于提供足够的负面概念,用于构建单词区域对齐损失\,并完成图像对文本对数据标题中缺少描述的对象的标签。所提出的框架显示出强烈的零射击性能性能,例如,在LVIS数据集上,我们的DETCLIP-T优于9.9%的地图GLIPT-T优于GLIP-T,并且与完全避免的型号相比,稀有类别的稀有类别提高了13.5%。作为我们的。
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使用图像文本对的对比语言图像预测(剪辑)在零拍摄和传输学习设置中的图像分类中取得了令人印象深刻的结果。但是,我们表明,直接应用此类模型以识别对象检测的图像区域导致由于域移位导致的性能差:剪辑训练以与文本描述的整体匹配,而不捕获图像之间的细粒度对齐地区和文本跨度。为了缓解此问题,我们提出了一种称为RegionClip的新方法,可显着扩展剪辑以学习区域级视觉表示,从而在图像区域和文本概念之间实现细粒度对齐。我们的方法利用剪辑模型将图像区域与模板标题匹配,然后预先列出我们的模型以对准要素空间中的这些区域文本对。将预磨料模型转移到开放词汇对象检测任务时,我们的方法显着优于3.8 AP50和2.2 AP的最新技术,分别用于COCO和LVIS数据集的新型类别。更多,学习区域表示支持对象检测的零拍摄推断,显示了对COCO和LVIS数据集的有希望的结果。我们的代码可在https://github.com/microsoft/regionclip上获得。
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Open-vocabulary object detection, which is concerned with the problem of detecting novel objects guided by natural language, has gained increasing attention from the community. Ideally, we would like to extend an open-vocabulary detector such that it can produce bounding box predictions based on user inputs in form of either natural language or exemplar image. This offers great flexibility and user experience for human-computer interaction. To this end, we propose a novel open-vocabulary detector based on DETR -- hence the name OV-DETR -- which, once trained, can detect any object given its class name or an exemplar image. The biggest challenge of turning DETR into an open-vocabulary detector is that it is impossible to calculate the classification cost matrix of novel classes without access to their labeled images. To overcome this challenge, we formulate the learning objective as a binary matching one between input queries (class name or exemplar image) and the corresponding objects, which learns useful correspondence to generalize to unseen queries during testing. For training, we choose to condition the Transformer decoder on the input embeddings obtained from a pre-trained vision-language model like CLIP, in order to enable matching for both text and image queries. With extensive experiments on LVIS and COCO datasets, we demonstrate that our OV-DETR -- the first end-to-end Transformer-based open-vocabulary detector -- achieves non-trivial improvements over current state of the arts.
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这项工作的目的是使用零手动注释建立可扩展的管道,以将对象检测器扩展到新颖/看不见的类别。为此,我们做出以下四个贡献:(i)追求概括,我们提出了一个两阶段的开放式摄制对象检测器,其中类无形的对象建议与预先训练的视觉视觉训练的文本编码一起分类语言模型; (ii)要将视觉潜在空间(RPN框建议)与预训练的文本编码器配对,我们提出了区域提示的概念,以学习将文本嵌入空间与区域视觉对象特征相结合; (iii)为了扩展学习过程以检测更广泛的对象,我们通过新颖的自我训练框架利用可用的在线资源,该框架允许在嘈杂的未经图像的网络图像上训练所提出的检测器。最后,(iv)评估我们所提出的检测器,称为及时插图,我们对具有挑战性的LVI和MS-COCO数据集进行了广泛的实验。提示件表现出优于现有方法的卓越性能,而其他培训图像和零手动注释较少。带代码的项目页面:https://fcjian.github.io/promptdet。
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开放式视频对象检测(OVD)旨在扩展词汇大小,以检测训练词汇以外的新颖类别的对象。最近的工作诉诸于预先训练的视觉模型中的丰富知识。但是,现有方法在提案级视觉语言对准方面无效。同时,这些模型通常遭受对基本类别的信心偏见,并且在新颖的类别上表现较差。为了克服挑战,我们提出了Medet,这是一个新颖有效的OVD框架,并具有建议挖掘和预测均衡。首先,我们设计了一个在线建议挖掘,以完善从粗到细的继承的视觉语义知识,从而允许提案级别以检测为导向的特征对齐。其次,基于因果推论理论,我们引入了班级的后门调整,以加强对新类别的预测,以提高整体OVD性能。对可可和LVIS基准的广泛实验验证了MEDET在检测新型类别的对象(例如可可的32.6%AP50)和LVI上的22.4%蒙版图中的优越性。
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什么构成一个物体?这是计算机愿景中的长期问题。为了实现这一目标,已经开发了许多基于学习的基于学习的方法来得分对象。但是,它们通常不会划过新域和未经看不见的对象。在本文中,我们倡导现有方法缺乏由人类可理解的语义管理的自上而下的监督信号。为了弥合这一差距,我们探索了已经用对齐的图像文本对培训的多模态视觉变压器(MVIT)。我们对各个域和新型对象的广泛实验显示了MVITS的最先进的性能,以使图像中的通用对象本地化。基于这些发现,我们使用多尺度特征处理和可变形的自我关注来开发一种高效且灵活的MVIT架构,可以自适应地生成给定特定语言查询的提议。我们展示了MVIT提案在各种应用中的重要性,包括开放世界对象检测,突出和伪装对象检测,监督和自我监督的检测任务。此外,MVITS提供了具有可理解文本查询的增强的交互性。代码:https://git.io/j1hpy。
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The understanding capabilities of current state-of-the-art 3D models are limited by datasets with a small number of annotated data and a pre-defined set of categories. In its 2D counterpart, recent advances have shown that similar problems can be significantly alleviated by employing knowledge from other modalities, such as language. Inspired by this, leveraging multimodal information for 3D modality could be promising to improve 3D understanding under the restricted data regime, but this line of research is not well studied. Therefore, we introduce ULIP to learn a unified representation of image, text, and 3D point cloud by pre-training with object triplets from the three modalities. To overcome the shortage of training triplets, ULIP leverages a pre-trained vision-language model that has already learned a common visual and textual space by training with massive image-text pairs. Then, ULIP learns a 3D representation space aligned with the common image-text space, using a small number of automatically synthesized triplets. ULIP is agnostic to 3D backbone networks and can easily be integrated into any 3D architecture. Experiments show that ULIP effectively improves the performance of multiple recent 3D backbones by simply pre-training them on ShapeNet55 using our framework, achieving state-of-the-art performance in both standard 3D classification and zero-shot 3D classification on ModelNet40 and ScanObjectNN. ULIP also improves the performance of PointMLP by around 3% in 3D classification on ScanObjectNN, and outperforms PointCLIP by 28.8% on top-1 accuracy for zero-shot 3D classification on ModelNet40. Our code and pre-trained models will be released.
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弱监督的点云语义分割方法需要1 \%或更少的标签,希望实现与完全监督的方法几乎相同的性能,这些方法最近引起了广泛的研究关注。该框架中的一个典型解决方案是使用自我训练或伪标记来从点云本身挖掘监督,但忽略了图像中的关键信息。实际上,在激光雷达场景中广泛存在相机,而这种互补信息对于3D应用似乎非常重要。在本文中,我们提出了一种用于3D分割的新型交叉模式弱监督的方法,并结合了来自未标记图像的互补信息。基本上,我们设计了一个配备有效标签策略的双分支网络,以最大程度地发挥标签的力量,并直接实现2D到3D知识转移。之后,我们以期望最大(EM)的视角建立了一个跨模式的自我训练框架,该框架在伪标签估计和更新参数之间进行了迭代。在M-Step中,我们提出了一个跨模式关联学习,通过增强3D点和2D超级像素之间的周期矛盾性,从图像中挖掘互补的监督。在E-Step中,伪标签的自我校准机制被得出过滤噪声标签,从而为网络提供了更准确的标签,以进行全面训练。广泛的实验结果表明,我们的方法甚至优于最先进的竞争对手,而少于1 \%的主动选择注释。
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Semi-supervised object detection (SSOD) aims to boost detection performance by leveraging extra unlabeled data. The teacher-student framework has been shown to be promising for SSOD, in which a teacher network generates pseudo-labels for unlabeled data to assist the training of a student network. Since the pseudo-labels are noisy, filtering the pseudo-labels is crucial to exploit the potential of such framework. Unlike existing suboptimal methods, we propose a two-step pseudo-label filtering for the classification and regression heads in a teacher-student framework. For the classification head, OCL (Object-wise Contrastive Learning) regularizes the object representation learning that utilizes unlabeled data to improve pseudo-label filtering by enhancing the discriminativeness of the classification score. This is designed to pull together objects in the same class and push away objects from different classes. For the regression head, we further propose RUPL (Regression-Uncertainty-guided Pseudo-Labeling) to learn the aleatoric uncertainty of object localization for label filtering. By jointly filtering the pseudo-labels for the classification and regression heads, the student network receives better guidance from the teacher network for object detection task. Experimental results on Pascal VOC and MS-COCO datasets demonstrate the superiority of our proposed method with competitive performance compared to existing methods.
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从点云中检测3D对象是一项实用但充满挑战的任务,最近引起了越来越多的关注。在本文中,我们提出了针对3D对象检测的标签引导辅助训练方法(LG3D),该方法是增强现有3D对象检测器的功能学习的辅助网络。具体而言,我们提出了两个新型模块:一个标签 - 通道诱导器,该模块诱导器将框架中的注释和点云映射到特定于任务的表示形式和一个标签 - 知识式插曲器,该标签知识映射器有助于获得原始特征以获得检测临界表示。提出的辅助网络被推理丢弃,因此在测试时间没有额外的计算成本。我们对室内和室外数据集进行了广泛的实验,以验证我们的方法的有效性。例如,我们拟议的LG3D分别在SUN RGB-D和SCANNETV2数据集上将投票人员分别提高了2.5%和3.1%的地图。
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在这项工作中,我们提出了一种开放式摄制对象检测方法,该方法基于图像映射对,学会了检测新颖对象类别以及给定的一组已知类别。这是一种两阶段的训练方法,首先使用位置引导的图像捕获匹配技术以弱监督的方式学习新颖和已知类别的类标签,第二个使用已知的类注释专用于对象检测任务的模型。我们表明,一个简单的语言模型比检测新对象的大型上下文化语言模型更适合。此外,我们引入了一种一致性调查技术,以更好地利用图像捕获对信息。我们的方法比较与现有的开放式检测方法相比,同时具有数据效率。源代码可从https://github.com/lmb-freiburg/locov获得。
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现有的无监督点云预训练的方法被限制在场景级或点/体素级实例歧视上。场景级别的方法往往会失去对识别道路对象至关重要的本地细节,而点/体素级方法固有地遭受了有限的接收领域,而这种接收领域无力感知大型对象或上下文环境。考虑到区域级表示更适合3D对象检测,我们设计了一个新的无监督点云预训练框架,称为proposalcontrast,该框架通过对比的区域建议来学习强大的3D表示。具体而言,通过从每个点云中采样一组详尽的区域建议,每个提案中的几何点关系都是建模用于创建表达性建议表示形式的。为了更好地适应3D检测属性,提案contrast可以通过群体间和统一分离来优化,即提高跨语义类别和对象实例的提议表示的歧视性。在各种3D检测器(即PV-RCNN,Centerpoint,Pointpillars和Pointrcnn)和数据集(即Kitti,Waymo和一次)上验证了提案cont抗对流的概括性和可传递性。
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长期以来,将物体检测推向开放量和几乎没有射击转移一直是计算机视觉研究的挑战。这项工作探讨了一种持续的学习方法,该方法使探测器能够通过多数据远见语言的预训练扩展其零/少量功能。我们使用自然语言作为知识表示,我们探讨了从不同培训数据集积累“视觉词汇”的方法,并将任务统一为语言条件的检测框架。具体而言,我们提出了一种新颖的语言感知探测器OMDET和一种新颖的培训机制。拟议的多模式检测网络可以解决多数据库联合培训中的技术挑战,并且可以推广到任意数量的培训数据集,而无需手动标签分类合并的要求。与单独训练相比,Coco,Pascal VOC和更宽的面部/行人的实验结果通过在关节训练中或更高的分数来证实了疗效。此外,我们对超过400万个独特的对象词汇进行了预先培训,并在ODINW的35个下游任务上评估了所得模型。结果表明,OMDET能够在ODINW上实现最新的微调性能。分析表明,通过扩展提出的预训练方法,OMDET继续改善其零/少量调整性能,这表明了进一步扩展的有希望的方法。
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