给出了多人的形象,我们的目标是直接向所有人的姿势和形状以及相对深度的形状。然而,在图像中推断一个人的深度,在没有知道其高度的情况下从根本上模糊。当场景包含尺寸非常不同的尺寸时,这尤其有问题。从婴儿到成年人。要解决这个问题,我们需要几件事。首先,我们开发一种新的方法,可在单个图像中推断多人的姿势和深度。虽然以前的工作估计多个人通过推理在图像平面上,但我们的方法称为BEV,增加了额外的虚拟鸟瞰图表示,以明确地理解深度。在图像中的身体中心和深度和深度,通过梳理这些,估计3D身体位置的BEV原因。与现有工作不同,BEV是一种单次射击方法,即端到端可分辨率。其次,身高随着年龄而变化,无法解决深度而不估计图像中的人们的年龄。为此,我们利用3D身体模型空间,让您从婴儿推断为成年人。第三,要训练BEV,我们需要一个新的数据集。具体而言,我们创建一个“相对人类”(RH)数据集,包括图像中人们的年龄标签和相对深度关系。 RH和Agora的广泛实验证明了模型和培训计划的有效性。 BEV优于深度推理,儿童形状估计和鲁布利的现有方法。代码和数据集将用于研究目的。
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推断人类场景接触(HSC)是了解人类如何与周围环境相互作用的第一步。尽管检测2D人类对象的相互作用(HOI)和重建3D人姿势和形状(HPS)已经取得了重大进展,但单个图像的3D人习惯接触的推理仍然具有挑战性。现有的HSC检测方法仅考虑几种类型的预定义接触,通常将身体和场景降低到少数原语,甚至忽略了图像证据。为了预测单个图像的人类场景接触,我们从数据和算法的角度解决了上述局限性。我们捕获了一个名为“真实场景,互动,联系和人类”的新数据集。 Rich在4K分辨率上包含多视图室外/室内视频序列,使用无标记运动捕获,3D身体扫描和高分辨率3D场景扫描捕获的地面3D人体。 Rich的一个关键特征是它还包含身体上精确的顶点级接触标签。使用Rich,我们训练一个网络,该网络可预测单个RGB图像的密集车身场景接触。我们的主要见解是,接触中的区域总是被阻塞,因此网络需要能够探索整个图像以获取证据。我们使用变压器学习这种非本地关系,并提出新的身体场景接触变压器(BSTRO)。很少有方法探索3D接触;那些只专注于脚的人,将脚接触作为后处理步骤,或从身体姿势中推断出无需看现场的接触。据我们所知,BSTRO是直接从单个图像中直接估计3D身体场景接触的方法。我们证明,BSTRO的表现明显优于先前的艺术。代码和数据集可在https://rich.is.tue.mpg.de上获得。
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我们从单一的图像处理多的人三维人体姿势和体形估计的问题。虽然这个问题可以通过应用单人对同一场景接近多次来解决,近期的作品都示出的建筑在深深的架构,同时推理通过强制执行,例如,深度为了所有的人都在现场以整体方式的优点限制或重建的机构之间相互渗透最小化。但是,现有的方法仍然无法捕捉所造成的内在的体规模和深度的模糊人的规模变化。在这项工作中,我们处理的,通过强制所有的人的脚留在地面制定是学习的适当机构的规模和相对相机姿态新颖的优化方案,这一挑战。在MuPoTS-3D和3DPW数据集进行彻底的评估表明,我们的做法是能够稳健地估计多的人的身体翻译和形状,而取回自己的空间布置,始终如一改善当前国家的最先进的,尤其是在场面与人非常不同的高度
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闭塞对单眼多人3D人体姿势估计构成了极大的威胁,这是由于封闭器的形状,外观和位置方面的差异很大。尽管现有的方法试图用姿势先验/约束,数据增强或隐性推理处理遮挡,但它们仍然无法概括地看不见姿势或遮挡案例,并且在出现多人时可能会犯大错误。受到人类从可见线索推断关节的显着能力的启发,我们开发了一种方法来显式建模该过程,该过程可以显着改善有或没有遮挡的情况下,可以显着改善自下而上的多人姿势估计。首先,我们将任务分为两个子任务:可见的关键点检测和遮挡的关键点推理,并提出了深入监督的编码器蒸馏(DSED)网络以求解第二个网络。为了训练我们的模型,我们提出了一种骨骼引导的人形拟合(SSF)方法,以在现有数据集上生成伪遮挡标签,从而实现明确的遮挡推理。实验表明,从遮挡中明确学习可以改善人类姿势估计。此外,利用可见关节的特征级信息使我们可以更准确地推理遮挡关节。我们的方法的表现优于几个基准的最新自上而下和自下而上的方法。
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人类姿势和形状估计的任务中的关键挑战是闭塞,包括自闭合,对象 - 人闭塞和人际闭塞。缺乏多样化和准确的姿势和形状训练数据成为一个主要的瓶颈,特别是对于野外闭塞的场景。在本文中,我们专注于在人际闭塞的情况下估计人类姿势和形状,同时处理对象 - 人闭塞和自动闭塞。我们提出了一种新颖的框架,该框架综合了遮挡感知的轮廓和2D关键点数据,并直接回归到SMPL姿势和形状参数。利用神经3D网格渲染器以启用剪影监控,这有助于形状估计的巨大改进。此外,合成了全景视点中的关键点和轮廓驱动的训练数据,以补偿任何现有数据集中缺乏视点的多样性。实验结果表明,在姿势估计准确性方面,我们在3DPW和3DPW-Crowd数据集中是最先进的。所提出的方法在形状估计方面显着优于秩1方法。在形状预测精度方面,SSP-3D还实现了顶级性能。
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虽然从图像中回归3D人类的方法迅速发展,但估计的身体形状通常不会捕获真正的人形状。这是有问题的,因为对于许多应用,准确的身体形状与姿势一样重要。身体形状准确性差姿势准确性的关键原因是缺乏数据。尽管人类可以标记2D关节,并且这些约束3D姿势,但“标记” 3D身体形状并不容易。由于配对的数据与图像和3D身体形状很少见,因此我们利用了两个信息来源:(1)我们收集了各种“时尚”模型的互联网图像,以及一系列的人体测量值; (2)我们为3D身体网眼和模型图像收集语言形状属性。综上所述,这些数据集提供了足够的约束来推断密集的3D形状。我们利用几种新型方法来利用人体测量和语言形状属性来训练称为Shapy的神经网络,从而从RGB图像中回归了3D人类的姿势和形状。我们在公共基准测试上评估shapy,但请注意,它们要么缺乏明显的身体形状变化,地面真实形状或衣服变化。因此,我们收集了一个新的数据集,用于评估3D人类形状估计,称为HBW,其中包含“野生人体”的照片,我们为其具有地面3D身体扫描。在这个新的基准测试中,Shapy在3D身体估计的任务上的最先进方法极大地胜过。这是第一次演示,即可以从易于观察的人体测量和语言形状属性中训练来自图像的3D体形回归。我们的模型和数据可在以下网址获得:shapy.is.tue.mpg.de
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Input Reconstruction Side and top down view Part Segmentation Input Reconstruction Side and top down view Part Segmentation Figure 1: Human Mesh Recovery (HMR): End-to-end adversarial learning of human pose and shape. We describe a real time framework for recovering the 3D joint angles and shape of the body from a single RGB image. The first two rowsshow results from our model trained with some 2D-to-3D supervision, the bottom row shows results from a model that is trained in a fully weakly-supervised manner without using any paired 2D-to-3D supervision. We infer the full 3D body even in case of occlusions and truncations. Note that we capture head and limb orientations.
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在本文中,我们考虑了同时找到和从单个2D图像中恢复多手的具有挑战性的任务。先前的研究要么关注单手重建,要么以多阶段的方式解决此问题。此外,常规的两阶段管道首先检测到手部区域,然后估计每个裁剪贴片的3D手姿势。为了减少预处理和特征提取中的计算冗余,我们提出了一条简洁但有效的单阶段管道。具体而言,我们为多手重建设计了多头自动编码器结构,每个HEAD网络分别共享相同的功能图并分别输出手动中心,姿势和纹理。此外,我们采用了一个弱监督的计划来减轻昂贵的3D现实世界数据注释的负担。为此,我们提出了一系列通过舞台训练方案优化的损失,其中根据公开可用的单手数据集生成具有2D注释的多手数据集。为了进一步提高弱监督模型的准确性,我们在单手和多个手设置中采用了几个功能一致性约束。具体而言,从本地功能估算的每只手的关键点应与全局功能预测的重新投影点一致。在包括Freihand,HO3D,Interhand 2.6M和RHD在内的公共基准测试的广泛实验表明,我们的方法在弱监督和完全监督的举止中优于基于最先进的模型方法。代码和模型可在{\ url {https://github.com/zijinxuxu/smhr}}上获得。
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全面监督的人类网格恢复方法是渴望数据的,由于3D规定基准数据集的可用性有限和多样性,因此具有较差的概括性。使用合成数据驱动的训练范例,已经从合成配对的2D表示(例如2D关键点和分段掩码)和3D网格中训练了模型的最新进展,其中已使用合成数据驱动的训练范例和3D网格进行了训练。但是,由于合成训练数据和实际测试数据之间的域间隙很难解决2D密集表示,因此很少探索合成密集的对应图(即IUV)。为了减轻IUV上的这个领域差距,我们提出了使用可靠但稀疏表示的互补信息(2D关键点)提出的交叉代理对齐。具体而言,初始网格估计和两个2D表示之间的比对误差将转发为回归器,并在以下网格回归中动态校正。这种适应性的交叉代理对准明确地从偏差和捕获互补信息中学习:从稀疏的表示和浓郁的浓度中的稳健性。我们对多个标准基准数据集进行了广泛的实验,并展示了竞争结果,帮助减少在人类网格估计中生产最新模型所需的注释工作。
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从2D图像中估算3D人的姿势和形状是一项至关重要但具有挑战性的任务。虽然先前具有基于模型表示的方法可以在全身图像上表现出色,但当身体的一部分被遮住或框架外面时,它们通常会失败。此外,这些结果通常不会忠实地捕获人类的轮廓,因为它们的可变形模型有限(例如,仅代表裸体)。另一种方法是估计图像空间中预定义模板主体的密集顶点。这样的表示有效地将顶点定位在图像中,但无法处理框架外的身体部位。在这项工作中,我们学习了对部分观察的强大人体估计。我们明确地对X,Y和Z轴中人类关节和顶点的可见性进行了建模。 X和Y轴中的可见性有助于区分框架外情况,深度轴的可见性对应于闭塞(其他对象的自我闭合或遮挡)。我们从密集的紫外线对应关系中获得可见性标签的伪基,并训练神经网络以预测可见性以及3D坐标。我们表明,可见性可以用作1)额外的信号,以解决自锁定顶点的歧义深度的歧义,以及2)将人体模型拟合到预测时的正则化项。对多个3D人类数据集进行的广泛实验表明,可见性建模显着提高了人体估计的准确性,尤其是对于部分体型病例。我们的带代码的项目页面at:https://github.com/chhankyao/visdb。
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我们考虑从野外拥挤的场景中恢复一个人的3D人网格的问题。尽管在3D人网估计中取得了很多进展,但当测试输入的场景拥挤时,现有的方法很难。失败的第一个原因是训练和测试数据之间的域间隙。一个运动捕获数据集为训练提供准确的3D标签,缺乏人群数据,并阻碍了网络无法学习目标人的拥挤场景射击图像特征。第二个原因是功能处理,该功能处理在空间上平均包含多个人的本地化边界框的特征图。平均整个功能映射使目标人的特征与他人无法区分。我们提出了3dcrowdnet,首先要明确针对野生野外的场景,并通过解决上述问题来估算强大的3D人网。首先,我们利用2D人姿势估计不需要带有3D标签的运动捕获数据集进行训练,并且不受域间隙的困扰。其次,我们提出了一个基于联合的回归器,将目标人的特征与他人区分开来。我们的基于联合的回归器通过对目标关节位置的采样特征来保留目标的空间激活并回归人类模型参数。结果,3DCORDNET学习了针对目标的功能,并有效地排除了附近人的无关特征。我们对各种基准进行实验,并证明3dcrowdnet对野外拥挤的场景的鲁棒性在定量和定性上。该代码可在https://github.com/hongsukchoi/3dcrowdnet_release上获得。
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人际关系的阻塞和深度歧义使估计单眼多人的3D姿势是以摄像头为中心的坐标,这是一个具有挑战性的问题。典型的自上而下框架具有高计算冗余,并具有额外的检测阶段。相比之下,自下而上的方法的计算成本较低,因为它们受人数的影响较小。但是,大多数现有的自下而上方法将以摄像头3D为中心的人姿势估计视为两个无关的子任务:2.5D姿势估计和以相机为中心的深度估计。在本文中,我们提出了一个统一模型,该模型利用这两个子任务的相互益处。在框架内,稳健结构的2.5D姿势估计旨在基于深度关系识别人际遮挡。此外,我们开发了一种端到端几何感知的深度推理方法,该方法利用了2.5D姿势和以摄像头为中心的根深度的相互益处。该方法首先使用2.5D姿势和几何信息来推断向前通行证中以相机为中心的根深度,然后利用根深蒂固,以进一步改善向后通过的2.5D姿势估计的表示。此外,我们设计了一种自适应融合方案,该方案利用视觉感知和身体几何形状来减轻固有的深度歧义问题。广泛的实验证明了我们提出的模型比广泛的自下而上方法的优越性。我们的准确性甚至与自上而下的同行竞争。值得注意的是,我们的模型比现有的自下而上和自上而下的方法快得多。
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自上而下的方法主导了3D人类姿势和形状估计的领域,因为它们与人类的检测脱钩,并使研究人员能够专注于核心问题。但是,裁剪是他们的第一步,从一开始就丢弃了位置信息,这使自己无法准确预测原始摄像机坐标系中的全局旋转。为了解决此问题,我们建议将完整框架(悬崖)的位置信息携带到此任务中。具体而言,我们通过将裁剪图像功能与其边界盒信息连接在一起来养活更多的整体功能来悬崖。我们通过更广泛的全帧视图来计算2D再投影损失,进行了类似于图像中投射的人的投影过程。克里夫(Cliff)通过全球态度感知信息进行了喂养和监督,直接预测全球旋转以及更准确的明确姿势。此外,我们提出了一个基于Cliff的伪基真实注释,该注释为野外2D数据集提供了高质量的3D注释,并为基于回归的方法提供了至关重要的全面监督。对流行基准测试的广泛实验表明,悬崖的表现要超过先前的艺术,并在Agora排行榜上获得了第一名(SMPL-Algorithms曲目)。代码和数据可在https://github.com/huawei-noah/noah-research/tree/master/cliff中获得。
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3D从单眼RGB图像中的人类姿势和形状恢复是一个具有挑战性的任务。基于现有的基于学习的方法高度依赖于弱监管信号,例如, 2D和3D联合位置,由于缺乏野外配对的3D监督。然而,考虑到这些弱监管标签中存在的2D-3D模糊,网络在用此类标签培训时容易在本地最佳状态下卡。在本文中,我们通过优化多个初始化来减少势措施。具体而言,我们提出了一个名为多初始化优化网络(MION)的三级框架。在第一阶段,我们策略性地选择与输入样本的2D关键点兼容的不同粗略的3D重建候选。每个粗略重建可以被视为初始化导致一个优化分支。在第二阶段,我们设计网格精制变压器(MRT)以分别通过自我关注机制来优化每个粗略重建结果。最后,提出了一种一致性估计网络(CEN)来通过评估RGB图像中的视觉证据与给定的3D重建匹配,以通过评估来查找来自候选的最佳结果。实验表明,我们的多初始化优化网络优于多个公共基准上的现有3D网格的方法。
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We describe the first method to automatically estimate the 3D pose of the human body as well as its 3D shape from a single unconstrained image. We estimate a full 3D mesh and show that 2D joints alone carry a surprising amount of information about body shape. The problem is challenging because of the complexity of the human body, articulation, occlusion, clothing, lighting, and the inherent ambiguity in inferring 3D from 2D. To solve this, we first use a recently published CNN-based method, DeepCut, to predict (bottom-up) the 2D body joint locations. We then fit (top-down) a recently published statistical body shape model, called SMPL, to the 2D joints. We do so by minimizing an objective function that penalizes the error between the projected 3D model joints and detected 2D joints. Because SMPL captures correlations in human shape across the population, we are able to robustly fit it to very little data. We further leverage the 3D model to prevent solutions that cause interpenetration. We evaluate our method, SMPLify, on the Leeds Sports, HumanEva, and Human3.6M datasets, showing superior pose accuracy with respect to the state of the art.
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大多数先前的作品在从图像中感知3D人类的作品是孤立的,而没有周围的环境。但是,人类一直在与周围的物体互动,因此呼吁不仅可以推理人类,而且可以推理对象及其相互作用的模型。由于人类与物体之间的严重阻塞,不同的相互作用类型和深度歧义,问题极具挑战性。在本文中,我们介绍了一种新颖的方法,该方法学会了从单个RGB图像中共同重建人和物体。乔尔从最近的隐性表面学习和基于经典模型的拟合方面的进步中汲取灵感。我们计算人类和对象的神经重建,该神经用两个无符号距离字段隐式表示,一个对应物的对应字段和一个对象姿势场。这使我们能够在相互作用的推理的同时,可牢固地拟合参数的身体模型和3D对象模板。此外,先前的像素对齐的隐式学习方法使用合成数据并做出实际数据中未满足的假设。我们提出了一个优雅的深度缩放,可以在真实数据上进行更有效的形状学习。实验表明,我们的联合重建通过提出的策略学到了明显优于SOTA。我们的代码和型号可在https://virtualhumans.mpi-inf.mpg.de/chore上找到
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人类性能捕获是一种非常重要的计算机视觉问题,在电影制作和虚拟/增强现实中具有许多应用。许多以前的性能捕获方法需要昂贵的多视图设置,或者没有恢复具有帧到帧对应关系的密集时空相干几何。我们提出了一种新颖的深度致密人体性能捕获的深层学习方法。我们的方法是基于多视图监督的弱监督方式培训,完全删除了使用3D地面真理注释的培训数据的需求。网络架构基于两个单独的网络,将任务解散为姿势估计和非刚性表面变形步骤。广泛的定性和定量评估表明,我们的方法在质量和稳健性方面优于现有技术。这项工作是DeepCAP的扩展版本,在那里我们提供更详细的解释,比较和结果以及应用程序。
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了解来自第一人称观点的社交互动对于许多应用来说至关重要,从辅助机器人到AR / VR。谈论相互作用的第一步是理解人类的姿势和形状。但是,该领域的研究目前受到数据缺乏的阻碍。现有数据集根据大小,注释,地面真实捕获方式或相互作用的多样性有限。我们通过提出EGOBODY来解决这一缺点,这是一个用于复杂3D场景中的社交交互的新型大规模数据集。我们采用Microsoft Hololens2耳机来记录富裕的EGEntric数据流(包括RGB,深度,眼睛凝视,头部和手动跟踪)。为了获得准确的3D地面真理,我们将耳机用多kinect钻机校准并配合富有呈现的SMPL-X体网格到多视图RGB-D帧,重建3D人类姿势和相对于场景的形状。我们收集68个序列,跨越不同的社会学互动类别,并提出了从自我监视视图的3D全体姿态和形状估计的第一个基准。我们的数据集和代码将在https://sanweiliti.github.io/egobody/egobody.html中进行研究。
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基于回归的方法可以通过直接以馈送方式将原始像素直接映射到模型参数来估算从单眼图像的身体,手甚至全身模型。但是,参数的微小偏差可能导致估计的网格和输入图像之间的明显未对准,尤其是在全身网格恢复的背景下。为了解决这个问题,我们建议在我们的回归网络中进行锥体网状对准反馈(PYMAF)循环,以进行良好的人类网格恢复,并将其扩展到PYMAF-X,以恢复表达全身模型。 PYMAF的核心思想是利用特征金字塔并根据网格图像对准状态明确纠正预测参数。具体而言,给定当前预测的参数,将相应地从更优质的特征中提取网格对准的证据,并将其送回以进行参数回流。为了增强一致性的看法,采用辅助密集的监督来提供网格图像对应指南,同时引入了空间对齐的注意,以使我们的网络对全球环境的认识。当扩展PYMAF以进行全身网状恢复时,PYMAF-X中提出了一种自适应整合策略来调整肘部扭转旋转,该旋转会产生自然腕部姿势,同时保持部分特定估计的良好性能。我们的方法的功效在几个基准数据集上得到了验证,以实现身体和全身网状恢复,在该数据集中,PYMAF和PYMAF-X有效地改善了网格图像的对准并实现了新的最新结果。具有代码和视频结果的项目页面可以在https://www.liuyebin.com/pymaf-x上找到。
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To date, little attention has been given to multi-view 3D human mesh estimation, despite real-life applicability (e.g., motion capture, sport analysis) and robustness to single-view ambiguities. Existing solutions typically suffer from poor generalization performance to new settings, largely due to the limited diversity of image-mesh pairs in multi-view training data. To address this shortcoming, people have explored the use of synthetic images. But besides the usual impact of visual gap between rendered and target data, synthetic-data-driven multi-view estimators also suffer from overfitting to the camera viewpoint distribution sampled during training which usually differs from real-world distributions. Tackling both challenges, we propose a novel simulation-based training pipeline for multi-view human mesh recovery, which (a) relies on intermediate 2D representations which are more robust to synthetic-to-real domain gap; (b) leverages learnable calibration and triangulation to adapt to more diversified camera setups; and (c) progressively aggregates multi-view information in a canonical 3D space to remove ambiguities in 2D representations. Through extensive benchmarking, we demonstrate the superiority of the proposed solution especially for unseen in-the-wild scenarios.
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