Zero-shot detection (ZSD) is a challenging task where we aim to recognize and localize objects simultaneously, even when our model has not been trained with visual samples of a few target ("unseen") classes. Recently, methods employing generative models like GANs have shown some of the best results, where unseen-class samples are generated based on their semantics by a GAN trained on seen-class data, enabling vanilla object detectors to recognize unseen objects. However, the problem of semantic confusion still remains, where the model is sometimes unable to distinguish between semantically-similar classes. In this work, we propose to train a generative model incorporating a triplet loss that acknowledges the degree of dissimilarity between classes and reflects them in the generated samples. Moreover, a cyclic-consistency loss is also enforced to ensure that generated visual samples of a class highly correspond to their own semantics. Extensive experiments on two benchmark ZSD datasets - MSCOCO and PASCAL-VOC - demonstrate significant gains over the current ZSD methods, reducing semantic confusion and improving detection for the unseen classes.
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零拍摄对象检测旨在结合类语义向量,以实现给定鉴定无约束测试图像的(两​​者)的检测。在这项研究中,我们揭示了本研究领域的核心挑战:如何合成那种塑造的强大区域特征(对于看不见的物体),作为类别的多样化和阶级作为真实样本,因此可以是强大的看不见的对象探测器训练在他们身上。为了解决这些挑战,我们构建了一种新颖的零射对对象检测框架,该框架包含类中的语义发散组件和帧间结构保存组件。前者用于实现一对一的映射,以获得来自每个类语义矢量的不同视觉功能,防止错误分类真正的未经证实的对象作为图像背景。虽然后者用于避免合成的特征太散,以混合阶级和前景背景关系。为了证明所提出的方法的有效性,对Pascal VOC,COCO和Dior数据集进行了综合实验。值得注意的是,我们的方法在Pascal VOC和Coco实现了新的最先进的性能,并且是第一次在遥感图像中进行零射对对象检测的研究。
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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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对象检测是计算机视觉和图像处理中的基本任务。基于深度学习的对象探测器非常成功,具有丰富的标记数据。但在现实生活中,它不保证每个对象类别都有足够的标记样本进行培训。当训练数据有限时,这些大型物体探测器易于过度装备。因此,有必要将几次拍摄的学习和零射击学习引入对象检测,这可以将低镜头对象检测命名在一起。低曝光对象检测(LSOD)旨在检测来自少数甚至零标记数据的对象,其分别可以分为几次对象检测(FSOD)和零拍摄对象检测(ZSD)。本文对基于深度学习的FSOD和ZSD进行了全面的调查。首先,本调查将FSOD和ZSD的方法分类为不同的类别,并讨论了它们的利弊。其次,本调查审查了数据集设置和FSOD和ZSD的评估指标,然后分析了在这些基准上的不同方法的性能。最后,本调查讨论了FSOD和ZSD的未来挑战和有希望的方向。
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Consider a scenario in one-shot query-guided object localization where neither an image of the object nor the object category name is available as a query. In such a scenario, a hand-drawn sketch of the object could be a choice for a query. However, hand-drawn crude sketches alone, when used as queries, might be ambiguous for object localization, e.g., a sketch of a laptop could be confused for a sofa. On the other hand, a linguistic definition of the category, e.g., a small portable computer small enough to use in your lap" along with the sketch query, gives better visual and semantic cues for object localization. In this work, we present a multimodal query-guided object localization approach under the challenging open-set setting. In particular, we use queries from two modalities, namely, hand-drawn sketch and description of the object (also known as gloss), to perform object localization. Multimodal query-guided object localization is a challenging task, especially when a large domain gap exists between the queries and the natural images, as well as due to the challenge of combining the complementary and minimal information present across the queries. For example, hand-drawn crude sketches contain abstract shape information of an object, while the text descriptions often capture partial semantic information about a given object category. To address the aforementioned challenges, we present a novel cross-modal attention scheme that guides the region proposal network to generate object proposals relevant to the input queries and a novel orthogonal projection-based proposal scoring technique that scores each proposal with respect to the queries, thereby yielding the final localization results. ...
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广义零射击学习(GZSL)旨在培训一个模型,以在某些输出类别在监督学习过程中未知的情况下对数据样本进行分类。为了解决这一具有挑战性的任务,GZSL利用可见的(源)和看不见的(目标)类的语义信息来弥合所见类和看不见的类之间的差距。自引入以来,已经制定了许多GZSL模型。在这篇评论论文中,我们介绍了有关GZSL的全面评论。首先,我们提供了GZSL的概述,包括问题和挑战。然后,我们为GZSL方法介绍了分层分类,并讨论了每个类别中的代表性方法。此外,我们讨论了GZSL的可用基准数据集和应用程序,以及有关研究差距和未来研究方向的讨论。
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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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本文的目的是几次拍摄对象检测(FSOD) - 仅为新类别扩展对象探测器的任务仅给出了一些培训实例。我们介绍了一种简单的伪标签方法来源从训练集提供高质量的伪注释,因为每个新类别,大大增加培训实例的数量和减少类别的不平衡;我们的方法找到了先前未标记的实例。 NA \“IVELY培训使用模型预测产生了次优性能;我们提出了两种提高伪标签过程的精度的新方法:首先,我们引入了一种验证技术,以删除候选人检测,不正确的类标签;第二,我们训练一个专门的模型,可以纠正差的质量边界箱。在这两种新颖步骤之后,我们获得了一大集的高质量伪注释,允许我们的最终探测器培训结束到底。另外,我们展示了我们的方法维护基础类性能,以及FSOD中简单增强的实用性。在Pascal VOC和MS-Coco基准测试的同时,我们的方法与所有射击镜头的现有方法相比,实现了最先进的或第二个最佳性能。
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即使在几个例子中,人类能够学会识别新物品。相比之下,培训基于深度学习的对象探测器需要大量的注释数据。为避免需求获取和注释这些大量数据,但很少拍摄的对象检测旨在从目标域中的新类别的少数对象实例中学习。在本调查中,我们在几次拍摄对象检测中概述了本领域的状态。我们根据培训方案和建筑布局分类方法。对于每种类型的方法,我们描述了一般的实现以及提高新型类别性能的概念。在适当的情况下,我们在这些概念上给出短暂的外卖,以突出最好的想法。最终,我们介绍了常用的数据集及其评估协议,并分析了报告的基准结果。因此,我们强调了评估中的共同挑战,并确定了这种新兴对象检测领域中最有前景的电流趋势。
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Conventional training of a deep CNN based object detector demands a large number of bounding box annotations, which may be unavailable for rare categories. In this work we develop a few-shot object detector that can learn to detect novel objects from only a few annotated examples. Our proposed model leverages fully labeled base classes and quickly adapts to novel classes, using a meta feature learner and a reweighting module within a one-stage detection architecture. The feature learner extracts meta features that are generalizable to detect novel object classes, using training data from base classes with sufficient samples. The reweighting module transforms a few support examples from the novel classes to a global vector that indicates the importance or relevance of meta features for detecting the corresponding objects. These two modules, together with a detection prediction module, are trained end-to-end based on an episodic few-shot learning scheme and a carefully designed loss function. Through extensive experiments we demonstrate that our model outperforms well-established baselines by a large margin for few-shot object detection, on multiple datasets and settings. We also present analysis on various aspects of our proposed model, aiming to provide some inspiration for future few-shot detection works.
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许多开放世界应用程序需要检测新的对象,但最先进的对象检测和实例分段网络在此任务中不屈服。关键问题在于他们假设没有任何注释的地区应被抑制为否定,这教导了将未经讨犯的对象视为背景的模型。为了解决这个问题,我们提出了一个简单但令人惊讶的强大的数据增强和培训方案,我们呼唤学习来检测每件事(LDET)。为避免抑制隐藏的对象,背景对象可见但未标记,我们粘贴在从原始图像的小区域采样的背景图像上粘贴带有的注释对象。由于仅对这种综合增强的图像培训遭受域名,我们将培训与培训分为两部分:1)培训区域分类和回归头在增强图像上,2)在原始图像上训练掩模头。通过这种方式,模型不学习将隐藏对象作为背景分类,同时概括到真实图像。 LDET导致开放式世界实例分割任务中的许多数据集的重大改进,表现出CoCo上的交叉类别概括的基线,以及对UVO和城市的交叉数据集评估。
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由于新型神经网络体系结构的设计和大规模数据集的可用性,对象检测方法在过去几年中取得了令人印象深刻的改进。但是,当前的方法有一个重要的限制:他们只能检测到在训练时间内观察到的类,这只是检测器在现实世界中可能遇到的所有类的子集。此外,在训练时间通常不考虑未知类别的存在,从而导致方法甚至无法检测到图像中存在未知对象。在这项工作中,我们解决了检测未知对象的问题,称为开放集对象检测。我们提出了一种名为Unkad的新颖培训策略,能够预测未知的对象,而无需对其进行任何注释,利用训练图像背景中已经存在的非注释对象。特别是,unkad首先利用更快的R-CNN的四步训练策略,识别和伪标签未知对象,然后使用伪通量来训练其他未知类。尽管UNKAD可以直接检测未知的对象,但我们将其与以前未知的检测技术相结合,表明它不成本就可以提高其性能。
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最近的方法表明,直接在大规模图像文本对集合上训练深神网络可以在各种识别任务上进行零拍传输。一个中心问题是如何将其推广到对象检测,这涉及本地化的非语义任务以及分类的语义任务。为了解决这个问题,我们引入了一种视觉嵌入对准方法,该方法将审计模型(例如夹子)(例如夹子)的概括能力传输到像Yolov5这样的对象检测器。我们制定了一个损耗函数,使我们能够将图像和文本嵌入在预审计的模型夹中对齐与检测器的修改语义预测头。通过这种方法,我们能够训练一个对象检测器,该对象检测器可以在可可,ILSVRC和视觉基因组零摄像机检测基准上实现最先进的性能。在推断期间,我们的模型可以适应以检测任何数量的对象类,而无需其他培训。我们还发现,标准对象检测缩放可以很好地传输到我们的方法,并在Yolov5模型和Yolov3模型的各种尺度上找到一致的改进。最后,我们开发了一种自我标记的方法,该方法可提供显着的分数改进,而无需额外的图像或标签。
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几次拍摄对象检测(FSOD)仅定位并在图像中分类对象仅给出一些数据样本。最近的FSOD研究趋势显示了公制和元学习技术的采用,这易于灾难性的遗忘和课堂混乱。为了克服基于度量学习的FSOD技术的这些陷阱,我们介绍了引入引导的余弦余量(AGCM),这有助于在对象检测器的分类头中创建更严格和良好的分离类特征群集。我们的新型专注提案融合(APF)模块通过降低共同发生的课程中的阶级差异来最大限度地减少灾难性遗忘。与此同时,拟议的余弦保证金交叉熵损失增加了混淆课程之间的角度裕度,以克服已经学习(基地)和新添加(新)类的课堂混淆的挑战。我们对挑战印度驾驶数据集(IDD)进行了实验,这呈现了一个现实世界类别 - 不平衡的环境,与流行的FSOD基准Pascal-VOC相同。我们的方法优于最先进的(SOTA)在IDD-OS上最多可达6.4个地图点,并且在IDD-10上的2.0次映射点为10次拍摄设置。在Pascal-Voc数据集上,我们优先于现有的SOTA方法,最多可达4.9个地图点。
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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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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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大多数情况下的对象识别已被接近作为一种热门问题,这些问题对待课程是离散和无关的。必须将每个图像区域分配给一组对象的一个​​成员,包括背景类,忽略对象类型中的任何相似之处。在这项工作中,我们比较了从一种热处理中学到的类嵌入式的错误统计数据,其中来自自然语言处理或知识图中广泛应用于开放世界对象检测的语义结构嵌入。在多个知识嵌入和距离指标上的广泛实验结果表明基于知识的类表示,与挑战COCO和CITYCAPES对象检测基准相比,与一个热方法相比,与一个热方法相比,在表现上进行了更多的语义接地错误分类。通过提出基于Keypoint的基于和基于变换器的对象检测架构的知识嵌入式设计,我们将研究结果概括为多个物体检测架构。
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开放世界对象检测(OWOD)是一个具有挑战性的计算机视觉问题,其中任务是检测一组已知的对象类别,同时识别未知对象。此外,该模型必须逐步学习在下一个培训集中所知的新类。不同于标准对象检测,OWOD设置会对在潜在的未知物体上生成质量候选建议的质量挑战,将未知物体与背景中的未知物体分开并检测不同的未知物体。在这里,我们介绍了一种新的基于端到端的变换器的框架OW-DETR,用于开放世界对象检测。建议的OW-DETR包括三个专用组成部分,即注意力驱动的伪标签,新颖性分类和对象评分,以明确地解决上述OWOD挑战。我们的OW-DETR明确地编码了多尺度上下文信息,具有较少的归纳偏差,使得从已知类传输到未知类,并且可以更好地区分未知对象和背景之间。综合实验是对两个基准进行的:MS-Coco和Pascal VOC。广泛的消融揭示了我们拟议的贡献的优点。此外,我们的模型优于最近引入的OWOD方法矿石,绝对增益在MS-Coco基准测试中的未知召回方面的1.8%至3.3%。在增量对象检测的情况下,OW-DETR以Pascal VOC基准上的所有设置优于最先进的。我们的代码和模型将公开发布。
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近年来,很少有射击对象检测(FSOD)蓬勃发展,通过转移丰富的基本类别获得知识来学习具有有限数据的新颖对象类。 FSOD方法通常假定两者几乎没有提供新的类别的示例,并且测试时间数据属于同一域。但是,此假设在各种工业和机器人技术应用中都不存在,在这种应用程序中,模型可以从源域中学习新颖的类别,同时从目标域中推断类。在这项工作中,我们解决了FSOD的零击域适应性(也称为域的概括)的任务。具体而言,我们假设目标域中新颖类的图像和标签都无法在训练过程中获得。我们解决域间隙的方法是两个方面。首先,我们利用元训练范式,在该范式上学习基本类别的域转移,然后将域知识转移到新颖的类别中。其次,我们在新型类别的几镜头上提出了各种数据增强技术,以说明所有可能的领域特定信息。为了将网络仅限于编码域 - 不可思议的类特异性表示,提出了对比损失,以最大程度地提高前景建议和类嵌入之间的相互信息,并将网络的偏见减少到目标域中的背景信息。我们对无T,Pascal-VOC和Exdark数据集进行的实验表明,所提出的方法成功地减轻了域间隙,而无需利用目标域中的标签或新型类别的图像。
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弱监督的对象检测(WSOD)是一项任务,可使用仅在图像级注释上训练的模型来检测图像中的对象。当前的最新模型受益于自我监督的实例级别的监督,但是由于弱监督不包括计数或位置信息,因此最常见的``Argmax''标签方法通常忽略了许多对象实例。为了减轻此问题,我们提出了一种新颖的多个实例标记方法,称为对象发现。我们进一步在弱监督下引入了新的对比损失,在该监督下,没有实例级信息可用于采样,称为弱监督对比损失(WSCL)。WSCL旨在通过利用一致的功能来嵌入同一类中的向量来构建对象发现的可靠相似性阈值。结果,我们在2014年和2017年MS-Coco以及Pascal VOC 2012上取得了新的最新结果,并在Pascal VOC 2007上取得了竞争成果。
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