开放词汇实例分段旨在分割没有掩码注释的新型类。这是减少艰苦的人类监督的重要一步。大多数现有的作品首先返回覆盖许多小说类的标题图像模型,然后在带有掩模注释的有限基础类上的Finetune。然而,单独从标题预先预先估望中学到的高级文本信息无法有效地编码像素明智分割所需的细节。为解决此问题,我们提出了一种跨模型伪标签框架,它通过在标题中对齐单词语义来生成培训伪掩模,其中具有图像中的对象掩码的可视特征。因此,我们的框架能够通过他们的单词语义来标记新颖的类别来自动训练学生模型。为了考虑伪掩模中的噪声,我们设计了一种强大的学生模型,通过估计掩模噪声水平来选择性地蒸馏掩模知识,因此减轻了嘈杂的伪掩模的不利影响。通过广泛的实验,我们展示了我们框架的有效性,我们在MS-Coco上显着提高了地图得分4.5%,与最先进的大规模打开图像和概念标题数据集有5.1%。
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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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In this work, we focus on instance-level open vocabulary segmentation, intending to expand a segmenter for instance-wise novel categories without mask annotations. We investigate a simple yet effective framework with the help of image captions, focusing on exploiting thousands of object nouns in captions to discover instances of novel classes. Rather than adopting pretrained caption models or using massive caption datasets with complex pipelines, we propose an end-to-end solution from two aspects: caption grounding and caption generation. In particular, we devise a joint Caption Grounding and Generation (CGG) framework based on a Mask Transformer baseline. The framework has a novel grounding loss that performs explicit and implicit multi-modal feature alignments. We further design a lightweight caption generation head to allow for additional caption supervision. We find that grounding and generation complement each other, significantly enhancing the segmentation performance for novel categories. We conduct extensive experiments on the COCO dataset with two settings: Open Vocabulary Instance Segmentation (OVIS) and Open Set Panoptic Segmentation (OSPS). The results demonstrate the superiority of our CGG framework over previous OVIS methods, achieving a large improvement of 6.8% mAP on novel classes without extra caption data. Our method also achieves over 15% PQ improvements for novel classes on the OSPS benchmark under various settings.
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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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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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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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Open-World实例细分(OWIS)旨在从图像中分割类不足的实例,该图像具有广泛的现实应用程序,例如自主驾驶。大多数现有方法遵循两阶段的管道:首先执行类不足的检测,然后再进行特定于类的掩模分段。相比之下,本文提出了一个单阶段框架,以直接为每个实例生成掩码。另外,实例掩码注释在现有数据集中可能很吵。为了克服这个问题,我们引入了新的正规化损失。具体而言,我们首先训练一个额外的分支来执行预测前景区域的辅助任务(即属于任何对象实例的区域),然后鼓励辅助分支的预测与实例掩码的预测一致。关键的见解是,这种交叉任务一致性损失可以充当误差校正机制,以打击注释中的错误。此外,我们发现所提出的跨任务一致性损失可以应用于图像,而无需任何注释,将自己借给了半监督的学习方法。通过广泛的实验,我们证明了所提出的方法可以在完全监督和半监督的设置中获得令人印象深刻的结果。与SOTA方法相比,所提出的方法将$ ap_ {100} $得分提高了4.75 \%\%\%\ rightarrow $ uvo设置和4.05 \%\%\%\%\%\%\ rightarrow $ uvo设置。在半监督学习的情况下,我们的模型仅使用30 \%标记的数据学习,甚至超过了其完全监督的数据,并具有5​​0 \%标记的数据。该代码将很快发布。
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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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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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我们设计了一个开放式图像分割模型,以将图像组织到任意文本指示的有意义区域中。最近的作品(剪辑和对齐),尽管使用图像级字幕标签获得了令人印象深刻的开放式摄氏分类精度,但仍无法用像素分段视觉概念。我们认为这些模型错过了视觉分组的重要步骤,该模型在学习视觉语义对齐之前将像素组织成小组。我们建议OpenSeg解决上述问题,同时仍利用可扩展的图像级标题监督。首先,它学会了为可能的组织提出细分面具。然后,它通过将标题中的每个单词与一个或几个预测的面具对齐来学习视觉语义对齐。我们发现蒙版表示是支持字幕学习图像分割的关键,从而可以扩大数据集和词汇大小。 OpenSeg大大优于pascal数据集上LSEG最近的开放式LSEG +19.9 MIOU的开放式方法。
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为了弥合监督语义细分与现实世界应用程序之间的差距,这些应用程序获取一个模型以识别任意新概念,最近的零弹性细分通过探索看不见的对象类别之间的关系,吸引了很多关注带有不同基础类别的通知数据。在本文中,我们提出了一种新的开放世界语义分割管道,该管道首次尝试学习各种开放世界类别的语义对象,而无需对密集注释进行任何努力,纯粹是通过纯粹利用自然存在的图像捕获数据来进行的。互联网。我们的方法,视觉语言驱动的语义分割(VIL-SEG),采用图像和文本编码器来生成图像捕获数据的视觉和文本嵌入,具有两个核心组件,具有赋予其分割能力的两个核心组件:首先,图像,图像,图像编码器通过基于视觉的对比和跨模式对比度进行了共同训练,这鼓励视觉嵌入既保留对细分任务至关重要的细粒语义和高级类别信息。此外,在图像编码器上设计了一个在线聚类头,该群体可以动态地将视觉嵌入到不同的语义组中,以便可以通过与各种文本嵌入来完成分类以完成我们的细分管道来对其进行分类。实验表明,如果不使用任何具有密集注释的数据,我们的方法可以直接分割任意类别的对象,超过了需要在三个基准数据集上进行数据标记的零摄像分割方法。
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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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Open vocabulary object detection has been greatly advanced by the recent development of vision-language pretrained model, which helps recognize novel objects with only semantic categories. The prior works mainly focus on knowledge transferring to the object proposal classification and employ class-agnostic box and mask prediction. In this work, we propose CondHead, a principled dynamic network design to better generalize the box regression and mask segmentation for open vocabulary setting. The core idea is to conditionally parameterize the network heads on semantic embedding and thus the model is guided with class-specific knowledge to better detect novel categories. Specifically, CondHead is composed of two streams of network heads, the dynamically aggregated head and the dynamically generated head. The former is instantiated with a set of static heads that are conditionally aggregated, these heads are optimized as experts and are expected to learn sophisticated prediction. The latter is instantiated with dynamically generated parameters and encodes general class-specific information. With such a conditional design, the detection model is bridged by the semantic embedding to offer strongly generalizable class-wise box and mask prediction. Our method brings significant improvement to the state-of-the-art open vocabulary object detection methods with very minor overhead, e.g., it surpasses a RegionClip model by 3.0 detection AP on novel categories, with only 1.1% more computation.
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最近,越来越多的努力集中在弱监督的场景图(WSSGG)上。 WSSGG的主流解决方案通常遵循相同的管道:它们首先将文本实体与弱图像级别的监督(例如,未定位的关系三胞胎或字幕)相结合,然后用图像区域对齐,然后以完全固定的实例训练SGG模型 - 级别的“伪”标签。但是,我们认为大多数现有的WSSGG仅专注于对象一致性,这意味着接地区域应具有与文本实体相同的对象类别标签。尽管他们忽略了理想对齐的另一个基本要求:相互作用,这意味着接地区域对应具有与文本实体对相同的相互作用(即视觉关系)。因此,在本文中,我们建议通过使用对象感知和互动感知知识来增强简单的接地模块,以获取更可靠的伪标签。为了更好地利用这两种类型的知识,我们将它们视为两位老师,并融合其生成的目标,以指导我们接地模块的训练过程。具体而言,我们设计了两种不同的策略,可以通过评估每个培训样本的可靠性来适应不同的教师。广泛的实验表明,我们的方法始终在各种弱监督下提高WSSGG性能。
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标记数据通常昂贵且耗时,特别是对于诸如对象检测和实例分割之类的任务,这需要对图像的密集标签进行密集的标签。虽然几张拍摄对象检测是关于培训小说中的模型(看不见的)对象类具有很少的数据,但它仍然需要在许多标记的基础(见)类的课程上进行训练。另一方面,自我监督的方法旨在从未标记数据学习的学习表示,该数据转移到诸如物体检测的下游任务。结合几次射击和自我监督的物体检测是一个有前途的研究方向。在本调查中,我们审查并表征了几次射击和自我监督对象检测的最新方法。然后,我们给我们的主要外卖,并讨论未来的研究方向。https://gabrielhuang.github.io/fsod-survey/的项目页面
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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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We tackle the problem of novel class discovery and localization (NCDL). In this setting, we assume a source dataset with supervision for only some object classes. Instances of other classes need to be discovered, classified, and localized automatically based on visual similarity without any human supervision. To tackle NCDL, we propose a two-stage object detection network Region-based NCDL (RNCDL) that uses a region proposal network to localize regions of interest (RoIs). We then train our network to learn to classify each RoI, either as one of the known classes, seen in the source dataset, or one of the novel classes, with a long-tail distribution constraint on the class assignments, reflecting the natural frequency of classes in the real world. By training our detection network with this objective in an end-to-end manner, it learns to classify all region proposals for a large variety of classes, including those not part of the labeled object class vocabulary. Our experiments conducted using COCO and LVIS datasets reveal that our method is significantly more effective than multi-stage pipelines that rely on traditional clustering algorithms. Furthermore, we demonstrate the generality of our approach by applying our method to a large-scale Visual Genome dataset, where our network successfully learns to detect various semantic classes without direct supervision.
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为了提高实例级别检测/分割性能,现有的自我监督和半监督方法从未标记的数据提取非常任务 - 无关或非常任务特定的训练信号。我们认为这两种方法在任务特异性频谱的两端是任务性能的次优。利用太少的任务特定的培训信号导致底下地区任务的地面真理标签导致磨损,而相反的原因会在地面真理标签上过度装修。为此,我们提出了一种新的类别无关的半监督预测(CASP)框架,在提取来自未标记数据的训练信号中实现更有利的任务特异性平衡。与半监督学习相比,CASP通过忽略伪标签中的类信息并具有仅使用任务 - 不相关的未标记数据的单独预先预订阶段来减少训练信号的任务特异性。另一方面,CASP通过利用盒子/面具级伪标签来保留适量的任务特异性。因此,我们的预磨模模型可以更好地避免在下游任务上的FineTuned时避免在地面真理标签上抵抗/过度拟合。使用3.6M未标记的数据,我们在对象检测上实现了4.7%的显着性能增益。我们的预制模型还展示了对其他检测和分割任务/框架的优异可转移性。
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本文介绍了用于学习对象级别,语言感知和富含语义的视觉表示的接地语言图像预培训(GLIP)模型。 Glip统一对象检测和短语进行预培训。统一带来了两个好处:1)它允许GLIP从检测和接地数据中学习,以改善两个任务和引导良好的接地模型; 2)GLIP可以通过以自培训方式产生接地盒来利用大规模的图像文本对,使学习的表示是语义丰富的。在我们的实验中,我们在27M的接地数据上预先列车触胶,包括3M人的注释和24M Web爬网的图像文本对。学习的表示表明了强烈的零射击和对各种对象识别任务的可转换性。 1)直接在Coco和LVIS上评估(在训练期间没有在Coco中看到任何图像)时,Plip分别达到49.8 AP和26.9 AP,超过许多监督基线。 2)在COCO上微调后,GLIP在Val和61.5 AP上实现60.8 AP在测试开发上,超过先前的SOTA。 3)当转移到下游对象检测任务时,具有完全监控动态头的1次触发器竞争对手。代码将在https://github.com/microsoft/glip发布。
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