尽管视频中多人姿势估计的许多方法都显示出深刻的结果,但它们需要密集的注释数据,这需要过多的人劳动。此外,存在闭塞和运动模糊,这不可避免地导致估计性差。为了解决这些问题,我们提出了一种利用遮挡关节的注意力面罩的方法,并使用变压器在帧之间编码时间依赖。首先,我们的框架组成了稀疏注释的框架的不同组合,表示整体关节运动的轨道。我们从这些组合中提出了一个遮挡注意力面膜,使编码遮挡感知热图作为半监督任务。其次,拟议的时间编码器采用变压器体系结构来有效地从每个时间步骤中汇总了时间关系和关键点,并准确地完善了目标框架的最终姿势估计。我们实现了PoSetrack2017和PoSetrack2018数据集的最新姿势估计结果,并证明了我们在稀疏注释的视频数据中闭塞和运动模糊的鲁棒性。
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Previous video-based human pose estimation methods have shown promising results by leveraging aggregated features of consecutive frames. However, most approaches compromise accuracy to mitigate jitter or do not sufficiently comprehend the temporal aspects of human motion. Furthermore, occlusion increases uncertainty between consecutive frames, which results in unsmooth results. To address these issues, we design an architecture that exploits the keypoint kinematic features with the following components. First, we effectively capture the temporal features by leveraging individual keypoint's velocity and acceleration. Second, the proposed hierarchical transformer encoder aggregates spatio-temporal dependencies and refines the 2D or 3D input pose estimated from existing estimators. Finally, we provide an online cross-supervision between the refined input pose generated from the encoder and the final pose from our decoder to enable joint optimization. We demonstrate comprehensive results and validate the effectiveness of our model in various tasks: 2D pose estimation, 3D pose estimation, body mesh recovery, and sparsely annotated multi-human pose estimation. Our code is available at https://github.com/KyungMinJin/HANet.
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人类的姿势估计旨在弄清不同场景中所有人的关键。尽管结果有希望,但目前的方法仍然面临一些挑战。现有的自上而下的方法单独处理一个人,而没有不同的人与所在的场景之间的相互作用。因此,当发生严重闭塞时,人类检测的表现会降低。另一方面,现有的自下而上方法同时考虑所有人,并捕获整个图像的全局知识。但是,由于尺度变化,它们的准确性不如自上而下的方法。为了解决这些问题,我们通过整合自上而下和自下而上的管道来探索不同接受场的视觉线索并实现其互补性,提出了一种新颖的双皮线整合变压器(DPIT)。具体而言,DPIT由两个分支组成,自下而上的分支介绍了整个图像以捕获全局视觉信息,而自上而下的分支则从单人类边界框中提取本地视觉的特征表示。然后,从自下而上和自上而下的分支中提取的特征表示形式被馈入变压器编码器,以交互融合全局和本地知识。此外,我们定义了关键点查询,以探索全景和单人类姿势视觉线索,以实现两个管道的相互互补性。据我们所知,这是将自下而上和自上而下管道与变压器与人类姿势估计的变压器相结合的最早作品之一。关于可可和MPII数据集的广泛实验表明,我们的DPIT与最先进的方法相当。
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从视频中估算人的姿势对于人类计算机相互作用至关重要。通过精确估计人类姿势,机器人可以对人类提供适当的反应。大多数现有方法都使用光流,RNN或CNN从视频中提取时间功能。尽管这些尝试取得了积极的结果,但其中大多数仅直接整合沿时间维度的特征,而忽略了关节之间的时间相关性。与以前的方法相反,我们提出了一个基于域交叉注意机制的插件运动学建模模块(KMM),以对不同帧的关节之间的时间相关性进行建模。具体而言,提出的KMM通过计算其时间相似性来模拟任意两个关节之间的时间相关性。这样,KMM可以学习每个关节的运动提示。使用运动提示(时间域)和关节的历史位置(空间域),KMM可以提前推断关节的初始位置。此外,我们还基于KMM提出了一个运动学建模网络(KIMNET),用于通过结合姿势特征和关节的初始位置来获得关节的最终位置。通过对关节之间的时间相关性进行显式建模,Kimnet可以根据前一刻的所有关节来推断遮挡的关节。此外,KMM是通过注意机制实现的,该机制使其能够保持高度分辨率。因此,它可以将丰富的历史姿势信息转移到当前框架上,该信息为定位遮挡关节提供了有效的姿势信息。我们的方法在两个基于视频的姿势估计基准的基准上实现了最新的结果。此外,提出的Kimnet对闭塞显示了一些鲁棒性,证明了所提出的方法的有效性。
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事件摄像头是一种新兴的生物启发的视觉传感器,每像素亮度不同步地变化。它具有高动态范围,高速响应和低功率预算的明显优势,使其能够在不受控制的环境中最好地捕获本地动作。这激发了我们释放事件摄像机进行人姿势估计的潜力,因为很少探索人类姿势估计。但是,由于新型范式从传统的基于框架的摄像机转变,时间间隔中的事件信号包含非常有限的信息,因为事件摄像机只能捕获移动的身体部位并忽略那些静态的身体部位,从而导致某些部位不完整甚至在时间间隔中消失。本文提出了一种新型的密集连接的复发架构,以解决不完整信息的问题。通过这种经常性的体系结构,我们可以明确地对跨时间步骤的顺序几何一致性进行明确模拟,从而从以前的帧中积累信息以恢复整个人体,从而从事件数据中获得稳定且准确的人类姿势估计。此外,为了更好地评估我们的模型,我们收集了一个基于人类姿势注释的大型多模式事件数据集,该数据集是迄今为止我们所知的最具挑战性的数据集。两个公共数据集和我们自己的数据集的实验结果证明了我们方法的有效性和强度。代码可以在线提供,以促进未来的研究。
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最近,视觉变压器及其变体在人类和多视图人类姿势估计中均起着越来越重要的作用。将图像补丁视为令牌,变形金刚可以对整个图像中的全局依赖项进行建模或其他视图中的图像。但是,全球关注在计算上是昂贵的。结果,很难将这些基于变压器的方法扩展到高分辨率特征和许多视图。在本文中,我们提出了代币螺旋的姿势变压器(PPT)进行2D人姿势估计,该姿势估计可以找到粗糙的人掩模,并且只能在选定的令牌内进行自我注意。此外,我们将PPT扩展到多视图人类姿势估计。我们建立在PPT的基础上,提出了一种新的跨视图融合策略,称为人类区域融合,该策略将所有人类前景像素视为相应的候选者。可可和MPII的实验结果表明,我们的PPT可以在减少计算的同时匹配以前的姿势变压器方法的准确性。此外,对人类360万和滑雪姿势的实验表明,我们的多视图PPT可以有效地从多个视图中融合线索并获得新的最新结果。
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卷积神经网络(CNN)已在许多计算机视觉任务中广泛使用。但是,CNN具有固定的接收场,并且缺乏远程感知的能力,这对于人类的姿势估计至关重要。由于其能够捕获像素之间的远程依赖性的能力,因此最近对计算机视觉应用程序采用了变压器体系结构,并被证明是一种高效的体系结构。我们有兴趣探索其在人类姿势估计中的能力,因此提出了一个基于变压器结构的新型模型,并通过特征金字塔融合结构增强了。更具体地说,我们使用预训练的Swin变压器作为主链,并从输入图像中提取特征,我们利用特征金字塔结构从不同阶段提取特征图。通过将功能融合在一起,我们的模型可以预测关键点热图。我们研究的实验结果表明,与最新的基于CNN的模型相比,提出的基于变压器的模型可以实现更好的性能。
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尽管来自视频的3D人类姿势估算的巨大进展,但是充分利用冗余2D姿势序列来学习用于生成一个3D姿势的代表表示的开放问题。为此,我们提出了一种改进的基于变压器的架构,称为冲压变压器,简单地有效地将长期的2D联合位置升高到单个3D姿势。具体地,采用Vanilla变压器编码器(VTE)来模拟2D姿势序列的远程依赖性。为了减少序列的冗余,vte的前馈网络中的完全连接的层被冲击卷积替换,以逐步缩小序列长度并从本地上下文聚合信息。修改的VTE称为STRIVEIVERCHER ENCODER(STE),其构建在VTE的输出时。 STE不仅有效地将远程信息聚集到分层全球和本地时尚的单载体表示,而且显着降低了计算成本。此外,全序列和单个目标帧尺度都设计了全序,分别适用于VTE和ST的输出。该方案与单个目标帧监督结合施加额外的时间平滑度约束,因此有助于产生更平滑和更准确的3D姿势。所提出的轮廓变压器在两个具有挑战性的基准数据集,Human3.6M和HumanVa-I中进行评估,并通过更少的参数实现最先进的结果。代码和模型可用于\ url {https://github.com/vegetebird/stridedtransformer-pose3d}。
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本文介绍了一个新型的预训练的空间时间多对一(p-STMO)模型,用于2D到3D人类姿势估计任务。为了减少捕获空间和时间信息的困难,我们将此任务分为两个阶段:预训练(I期)和微调(II阶段)。在第一阶段,提出了一个自我监督的预训练子任务,称为蒙面姿势建模。输入序列中的人关节在空间和时间域中随机掩盖。利用denoising自动编码器的一般形式以恢复原始的2D姿势,并且编码器能够以这种方式捕获空间和时间依赖性。在第二阶段,将预训练的编码器加载到STMO模型并进行微调。编码器之后是一个多对一的框架聚合器,以预测当前帧中的3D姿势。尤其是,MLP块被用作STMO中的空间特征提取器,其性能比其他方法更好。此外,提出了一种时间下采样策略,以减少数据冗余。在两个基准上进行的广泛实验表明,我们的方法优于较少参数和较少计算开销的最先进方法。例如,我们的P-STMO模型在使用CPN作为输入的2D姿势时,在Human3.6M数据集上达到42.1mm MPJPE。同时,它为最新方法带来了1.5-7.1倍的速度。代码可在https://github.com/patrick-swk/p-stmo上找到。
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在多人2D姿势估计中,自下而上的方法同时预测了所有人的姿势,与自上而下的方法不同,不依赖于人类的检测。但是,与现有的自上而下方法相比,SOTA自下而上的方法的精度仍然不如较低。这是由于预测的人类姿势是根据不一致的人类边界箱中心进行回归的,并且缺乏人类规范的正常化,从而导致预测的人类姿势被遗漏了不准确和小规模的人。为了推动自下而上的姿势估计的信封,我们首先提出了多尺度训练,以增强网络以通过单尺度测试来处理规模变化,尤其是对于小规模的人。其次,我们介绍了双解剖中心(即头部和身体),在这里我们可以更准确,可靠地预测人类的姿势,尤其是对于小规模的人。此外,现有的自下而上方法采用多尺度测试来以多个额外的前向通行证的价格提高姿势估计的准确性,这削弱了自下而上方法的效率,与自上而下的方法相比,核心强度。相比之下,我们的多尺度训练使该模型能够预测单个前向通行证(即单尺度测试)中的高质量姿势。我们的方法在边界框的精度方面取得了38.4 \%的改进,在边界框上进行了39.1 \%的改进,以对可可的具有挑战性的小规模人群进行对现状(SOTA)的回忆(SOTA)。对于人类姿势AP评估,我们在带有单尺度测试的可可测试-DEV集中实现了新的SOTA(71.0 AP)。我们还在跨数据库评估中在Ochuman数据集上实现了最高的性能(40.3 AP)。
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视频3D人类姿势估计旨在将视频中人类关节的3D坐标定位。最近的基于变压器的方法着重于从顺序2D姿势捕获时空信息,由于在2D姿势估计的步骤中丢失了视觉深度特征,因此无法有效地对上下文深度特征进行建模。在本文中,我们将范式简化为端到端框架,实例引导的视频变压器(IVT),该范式可以有效地从视觉特征中学习时空的上下文深度信息,并直接从视频框架中预测3D姿势。特别是,我们首先将视频框架作为一系列实例引导令牌,每个令牌都可以预测人类实例的3D姿势。这些令牌包含身体结构信息,因为它们是由关节偏移从人体中心到相应身体关节的指导提取的。然后,这些令牌被发送到IVT中,以学习时空的上下文深度。此外,我们提出了一种跨尺度实例引导的注意机制,以处理多个人之间的变异量表。最后,每个人的3D姿势都是通过坐标回归从实例引导的代币中解码的。在三个广泛使用的3D姿势估计基准上进行的实验表明,拟议的IVT实现了最先进的性能。
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来自RGB视频的多人姿势理解包括三个复杂的任务:姿势估计,跟踪和运动预测。在这三个任务中,姿势估计和跟踪是相关的,跟踪对于运动预测至关重要。大多数现有作品要么专注于单个任务,要么采用级联方法来分别解决每个任务。在本文中,我们提出了狙击手,这是一个框架,以同时进行单个推断,同时进行多人3D姿势估计,跟踪和运动预测。具体而言,我们首先提出了一种可变形的注意机制,以从视频片段中汇总时空信息。基于这种可变形的注意力,学会了视觉变压器来编码从多框架图像中的时空特征,并解码信息性姿势功能以更新多人姿势查询。最后,对这些查询进行了回归,以预测一个正向传球中的多人姿势轨迹和未来动作。在实验中,我们显示了狙击手对三个具有挑战性的公共数据集的有效性,在该数据集中,通用模型竞争对手专门的姿势估计,跟踪和预测的最先进基线。代码可在\ href {https://github.com/jimmyzou/snipper} {https://github.com/jimmyzou/snipper}中获得。
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我们提出了一种直接的,基于回归的方法,以从单个图像中估计2D人姿势。我们将问题提出为序列预测任务,我们使用变压器网络解决了问题。该网络直接学习了从图像到关键点坐标的回归映射,而无需诉诸中间表示(例如热图)。这种方法避免了与基于热图的方法相关的许多复杂性。为了克服以前基于回归的方法的特征错位问题,我们提出了一种注意机制,该机制适应与目标关键最相关的功能,从而大大提高了准确性。重要的是,我们的框架是端到端的可区分,并且自然学会利用关键点之间的依赖关系。两个主要的姿势估计数据集在MS-Coco和MPII上进行的实验表明,我们的方法在基于回归的姿势估计中的最新方法显着改善。更值得注意的是,与最佳的基于热图的姿势估计方法相比,我们的第一种基于回归的方法是有利的。
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估计单眼视频的3D人类姿势是由于深度模糊和自动阻塞的具有挑战性的任务。大多数现有的作品试图通过利用空间和时间关系来解决这两个问题。然而,这些作品忽略了它是存在多种可行解决方案(即假设)的逆问题。为了减轻这种限制,我们提出了一种多假设变压器(MHFormer),其学习多个合理的姿势假设的时空表示。为了有效地模拟多假设依赖性并构建跨假设特征的强烈关系,任务分解为三个阶段:(i)生成多个初始假设表示; (ii)模型自立通信,将多个假设合并到单个融合表示中,然后将其分组成几个分歧假设; (iii)学习横向假设通信并汇总多假设特征以合成最终的3D姿势。通过上述过程,最终表示增强,合成的姿势更准确。广泛的实验表明,MHFORMER在两个具有挑战性的数据集上实现最先进的结果:Humanet3.6M和MPI-INF-3DHP。没有钟声和吹口哨,其性能超过了以人3.6M的大幅度为3%的最佳结果。代码和模型可在https://github.com/vegetebird/mhformer中找到。
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本文提出了一个简单的基线框架,用于基于视频的2D/3D人姿势估计,该估计可以比现有作品实现10倍提高效率,而无需任何性能降级,名为Deciwatch。与当前在视频中估算每个帧的解决方案不同,Deciwatch引入了一个简单而有效的样品探测框架框架,该框架只能通过人类动作的连续性和轻巧的姿势表示,仅观看稀疏采样的框架。具体而言,DeciWatch均匀地示例少于10%的视频帧以进行详细估计,以有效的变压器体系结构来确定估计的2D/3D姿势,然后使用另一个基于变压器的网络准确地恢复其余帧。通过四个数据集的三个基于视频的人姿势估计和身体网格恢复任务的全面实验结果验证了Deciwatch的效率和有效性。代码可在https://github.com/cure-lab/deciwatch上找到。
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单眼3D人姿势估计技术有可能大大增加人类运动数据的可用性。单位图2D-3D提升使用图卷积网络(GCN)的表现最佳模型,通常需要一些手动输入来定义不同的身体关节之间的关系。我们提出了一种基于变压器的新型方法,该方法使用更广泛的自我发场机制来学习代表关节的代币序列。我们发现,使用中间监督以及堆叠编码器福利性能之间的剩余连接。我们还建议,将错误预测作为多任务学习框架的一部分,可以通过允许网络弥补其置信度来改善性能。我们进行广泛的消融研究,以表明我们的每项贡献都会提高性能。此外,我们表明我们的方法的表现超过了最新的单帧3D人类姿势估计的最新技术状态。我们的代码和训练有素的模型可在GitHub上公开提供。
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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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估计每个视图中的2D人类姿势通常是校准多视图3D姿势估计的第一步。但是,2D姿势探测器的性能遭受挑战性的情况,例如闭塞和斜视角。为了解决这些挑战,以前的作品从eMipolar几何中的不同视图之间导出点对点对应关系,并利用对应关系来合并预测热插拔或特征表示。除了后预测合并/校准之外,我们引入了用于多视图3D姿势估计的变压器框架,其目的地通过将来自不同视图的信息集成信息来直接改善单个2D预测器。灵感来自先前的多模态变压器,我们设计一个统一的变压器体系结构,命名为输送,从当前视图和邻近视图中保险。此外,我们提出了eMipolar字段的概念来将3D位置信息编码到变压器模型中。由Epipolar字段引导的3D位置编码提供了一种有效的方式来编码不同视图的像素之间的对应关系。人类3.6M和滑雪姿势的实验表明,与其他融合方法相比,我们的方法更有效,并且具有一致的改进。具体而言,我们在256 x 256分辨率上只有5米参数达到人类3.6米的25.8毫米MPJPE。
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Figure 1: Given challenging in-the-wild videos, a recent state-of-the-art video-pose-estimation approach [31] (top), fails to produce accurate 3D body poses. To address this, we exploit a large-scale motion-capture dataset to train a motion discriminator using an adversarial approach. Our model (VIBE) (bottom) is able to produce realistic and accurate pose and shape, outperforming previous work on standard benchmarks.
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Accurate whole-body multi-person pose estimation and tracking is an important yet challenging topic in computer vision. To capture the subtle actions of humans for complex behavior analysis, whole-body pose estimation including the face, body, hand and foot is essential over conventional body-only pose estimation. In this paper, we present AlphaPose, a system that can perform accurate whole-body pose estimation and tracking jointly while running in realtime. To this end, we propose several new techniques: Symmetric Integral Keypoint Regression (SIKR) for fast and fine localization, Parametric Pose Non-Maximum-Suppression (P-NMS) for eliminating redundant human detections and Pose Aware Identity Embedding for jointly pose estimation and tracking. During training, we resort to Part-Guided Proposal Generator (PGPG) and multi-domain knowledge distillation to further improve the accuracy. Our method is able to localize whole-body keypoints accurately and tracks humans simultaneously given inaccurate bounding boxes and redundant detections. We show a significant improvement over current state-of-the-art methods in both speed and accuracy on COCO-wholebody, COCO, PoseTrack, and our proposed Halpe-FullBody pose estimation dataset. Our model, source codes and dataset are made publicly available at https://github.com/MVIG-SJTU/AlphaPose.
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