视频实例细分（VIS）是一项在视频中同时需要分类，细分和实例关联的任务。最近的VIS方法依靠复杂的管道来实现此目标，包括与ROI相关的操作或3D卷积。相比之下，我们通过添加额外的跟踪头提出了基于实例分割方法Condinst的简单有效的单阶段VIS框架。为了提高实例关联精度，提出了一种新型的双向时空对比度学习策略，用于跟踪跨帧的嵌入。此外，利用实例的时间一致性方案来产生时间连贯的结果。在YouTube-VIS-2019，YouTube-Vis-2021和OVIS-2021数据集上进行的实验验证了所提出方法的有效性和效率。我们希望所提出的框架可以作为许多其他实例级视频关联任务的简单而强大的替代方案。

近年来，视频实例细分（VIS）在很大程度上是通过离线模型提出的，而在线模型由于其性能较低而逐渐吸引了关注。但是，在线方法在处理长期视频序列和正在进行的视频中具有固有的优势，而由于计算资源的限制，离线模型失败了。因此，如果在线模型可以比离线模型获得可比甚至更好的性能，那将是非常可取的。通过解剖当前的在线模型和离线模型，我们证明了性能差距的主要原因是由特征空间中不同实例之间相似外观引起的框架之间存在错误的关联。观察到这一点，我们提出了一个基于对比度学习的在线框架，该框架能够学习更多的歧视实例嵌入，以进行关联，并充分利用历史信息以达到稳定性。尽管它很简单，但我们的方法在三个基准测试上都优于在线和离线方法。具体来说，我们在YouTube-VIS 2019上实现了49.5 AP，比先前的在线和离线艺术分别取得了13.2 AP和2.1 AP的显着改善。此外，我们在OVIS上实现了30.2 AP，这是一个更具挑战性的数据集，具有大量的拥挤和遮挡，超过了14.8 AP的先前艺术。提出的方法在第四次大规模视频对象分割挑战（CVPR2022）的视频实例细分轨道中赢得了第一名。我们希望我们方法的简单性和有效性以及对当前方法的见解，可以阐明VIS模型的探索。

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。

speed among all existing VIS models, and achieves the best result among methods using single model on the YouTube-VIS dataset. For the first time, we demonstrate a much simpler and faster video instance segmentation framework built upon Transformers, achieving competitive accuracy. We hope that VisTR can motivate future research for more video understanding tasks.

在统一框架中为检测和跟踪建模的时间信息已被证明是视频实例分割（VIS）的有希望的解决方案。但是，如何有效地将时间信息纳入在线模型仍然是一个空旷的问题。在这项工作中，我们提出了一个名为Inspeacity（IAI）的新的在线Vis范式，该范式以有效的方式对检测和跟踪进行建模。详细说明，IAI采用了一个新颖的识别模块来明确预测跟踪实例的标识号。为了传递时间信息跨框架，IAI使用了结合当前特征和过去嵌入的关联模块。值得注意的是，IAI可以与不同的图像模型集成。我们对三个VIS基准进行了广泛的实验。 IAI在YouTube-VIS-2019（Resnet-101 41.9地图）和YouTube-VIS-2021（Resnet-50 37.7地图）上胜过所有在线竞争对手。令人惊讶的是，在更具挑战性的OVI上，IAI实现了SOTA性能（20.3地图）。代码可从https://github.com/zfonemore/iai获得

对于在线视频实例分段（VI），以有效的方式充分利用来自先前帧的信息对于实时应用是必不可少的。最先前的方法遵循一个两级方法，需要额外的计算，例如RPN和Roialign，并且在VI中的所有子任务中没有完全利用视频中的可用信息。在本文中，我们提出了一种基于网格结构特征表示构建的在线VI的新颖单级框架。基于网格的功能允许我们使用完全卷积的网络进行实时处理，并且还可以轻松地重用和共享不同组件内的功能。我们还介绍了从可用帧中聚合信息的协同操作模块，以便丰富VI中所有子任务的功能。我们的设计充分利用了以高效的方式为所有任务的网格形式提供了以前的信息，我们在YouTube上实现了新的最先进的准确性（38.6 AP和36.9 AP）和速度（40.0fps） - 2019年和2021年在线VIS方法之间的数据集。

In this paper we present a new computer vision task, named video instance segmentation. The goal of this new task is simultaneous detection, segmentation and tracking of instances in videos. In words, it is the first time that the image instance segmentation problem is extended to the video domain. To facilitate research on this new task, we propose a large-scale benchmark called YouTube-VIS, which consists of 2,883 high-resolution YouTube videos, a 40-category label set and 131k high-quality instance masks.In addition, we propose a novel algorithm called Mask-Track R-CNN for this task. Our new method introduces a new tracking branch to Mask R-CNN to jointly perform the detection, segmentation and tracking tasks simultaneously. Finally, we evaluate the proposed method and several strong baselines on our new dataset. Experimental results clearly demonstrate the advantages of the proposed algorithm and reveal insight for future improvement. We believe the video instance segmentation task will motivate the community along the line of research for video understanding.

参照视频对象分割（R-VOS）是一个新兴的跨通道任务，其目的是分割目标对象中的所有的视频帧称为一个语言表达式。在这项工作中，我们提出了一个简单并在变压器建成统一的框架，称为ReferFormer。它认为在语言查询，并直接参加到视频帧中的最相关的区域。具体而言，我们引入一个小套空调的语言作为输入Transformer对象的查询。通过这种方式，所有的查询有义务仅发现指的对象。他们最终都转化为动态的内核，其捕捉的关键对象级信息，并发挥卷积过滤器的作用，生成特征地图分割口罩。对象跟踪通过连接在帧之间相应的查询自然实现。这种机制极大地简化了管道和终端到终端的框架是从以前的方法不同显著。在REF-YouTube的VOS，REF-DAVIS17大量的实验，A2D-句子和JHMDB-句显示ReferFormer的有效性。上REF-YouTube的VOS，参见-前达到55.6J＆F与RESNET-50主链而不花哨，这超过了8.4点之前的状态的最先进的性能。此外，与强斯文 - 大型骨干，ReferFormer实现了所有现有的方法中最好的J＆62.4 F。歼＆F度量可以通过采用一个简单的后处理技术来进一步升压到63.3。此外，我们分别显示55.0地图和43.7地图上A2D-句andJHMDB-句令人印象深刻的结果，这显著优于大幅度以前的方法。代码是公开的，在https://github.com/wjn922/ReferFormer。

多个对象跟踪和分段需要检测，跟踪和分割属于一组给定类的对象。大多数方法仅利用时间维度来解决关联问题，同时依赖于分段掩码本身的单帧预测。我们提出了原型的横向网络（PCAN），能够利用在线多个对象跟踪和分段的丰富的时空信息。 PCAN首先将时空内存蒸馏成一组原型，然后用横向从过去的框架中检索丰富的信息。要分段每个对象，PCAN采用原型外观模块来学习一组对比的前景和背景原型，然后随着时间的推移传播。广泛的实验表明，PCAN优于YouTube-VIS和BDD100K数据集的当前视频实例跟踪和分段竞争获奖者，并为单阶段和两级分割框架表示有效性。代码和视频资源有关http://vis.xyz/pub/pcan可用。

最近的基于变压器的离线视频实例细分（VIS）方法取得了令人鼓舞的结果，并明显胜过在线方法。但是，它们对整个视频的依赖以及由全时空的注意力引起的巨大计算复杂性限制了它们在现实生活中的应用中，例如处理冗长的视频。在本文中，我们提出了一个基于单级变压器的高效在线VIS框架，名为InstanceFormer，该框架特别适合长期挑战性的视频。我们提出了三个新的组件来建模短期和长期依赖性和时间连贯性。首先，我们传播了对短期更改建模的先前实例的表示形式，位置和语义信息。其次，我们在解码器中提出了一种新颖的记忆交叉注意，该记忆使网络可以在某个时间窗口内研究早期实例。最后，我们采用时间对比度损失，在所有框架的实例表示中施加连贯性。记忆注意力和时间连贯性特别有益于远程依赖建模，包括诸如遮挡等挑战的情况。所提出的实例形式优于以前的在线基准方法在多个数据集上的较大边距。最重要的是，InstanceFormer超过了挑战和长数据集（例如YouTube-Vis-2021和OVIS）的离线方法。代码可从https://github.com/rajatkoner08/instanceformer获得。

视频实例分割（VIS）在视频序列中共同处理多对象检测，跟踪和分割。过去，VIS方法反映了这些子任务在其建筑设计中的碎片化，因此在关节溶液上错过了这些子任务。变形金刚最近允许将整个VIS任务作为单个设定预测问题进行。然而，现有基于变压器的方法的二次复杂性需要较长的训练时间，高内存需求和处理低音尺度特征地图的处理。可变形的注意力提供了更有效的替代方案，但尚未探索其对时间域或分段任务的应用。在这项工作中，我们提出了可变形的Vis（Devis），这是一种利用可变形变压器的效率和性能的VIS方法。为了在多个框架上共同考虑所有VIS子任务，我们使用实例感知对象查询表示时间尺度可变形。我们进一步介绍了带有多尺度功能的新图像和视频实例蒙版头，并通过多提示剪辑跟踪执行近乎对方的视频处理。 Devis减少了内存和训练时间要求，并在YouTube-Vis 2021以及具有挑战性的OVIS数据集上实现了最先进的结果。代码可在https://github.com/acaelles97/devis上找到。

视频实例分割（VIS）是一个新的固有多任务问题，旨在在视频序列中检测，细分和跟踪每个实例。现有方法主要基于单帧功能或多个帧的单尺度功能，其中忽略了时间信息或多尺度信息。为了结合时间和比例信息，我们提出了一种时间金字塔路由（TPR）策略，以从两个相邻帧的特征金字塔对有条件地对齐和进行像素级聚集。具体而言，TPR包含两个新的组件，包括动态对齐细胞路由（DACR）和交叉金字塔路由（CPR），其中DACR设计用于跨时间维度对齐和门控金字塔特征，而CPR则在跨音阶范围内暂时汇总的特征。此外，我们的方法是轻巧和插件模块，可以轻松地应用于现有的实例分割方法。在包括YouTube-Vis（2019，2021）和CityScapes-VP在内的三个数据集上进行的广泛实验证明了拟议方法对几种最先进的视频实例和全盘细分方法的有效性和效率。代码将在\ url {https://github.com/lxtgh/temporalpyramidrouting}上公开获得。

我们的视频是否可以在场景中存在沉重的遮挡时感知对象？为了回答这个问题，我们收集一个名为OVIS的大型数据集，用于遮挡视频实例分段，即同时检测，段和跟踪遮挡场景中的实例。 OVIS由25个语义类别的296K高质量的掩码组成，通常发生对象遮挡。虽然我们的人类视觉系统可以通过语境推理和关联来理解那些被遮挡的情况，但我们的实验表明当前的视频理解系统不能。在ovis数据集上，最先进的算法实现的最高AP仅为16.3，这揭示了我们仍然处于创建对象，实例和视频中的新生阶段。我们还提出了一个简单的即插即用模块，执行时间特征校准，以补充闭塞引起的缺失对象线索。基于MaskTrack R-CNN和SIPMASK构建，我们在OVIS数据集中获得了显着的AP改进。 ovis数据集和项目代码可在http://songbai.site/ovis获得。

视频实例细分（VIS）旨在在视频序列中对对象实例进行分类，分割和跟踪。最近基于变压器的神经网络证明了它们为VIS任务建模时空相关性的强大能力。依靠视频或剪辑级输入，它们的潜伏期和计算成本很高。我们提出了一个强大的上下文融合网络来以在线方式解决VIS，该网络可以预测实例通过前几个框架进行逐帧的细分框架。为了有效地获取每个帧的精确和时间一致的预测，关键思想是将有效和紧凑的上下文从参考框架融合到目标框架中。考虑到参考和目标框架对目标预测的不同影响，我们首先通过重要性感知的压缩总结上下文特征。采用变压器编码器来融合压缩上下文。然后，我们利用嵌入订单的实例来传达身份感知信息，并将身份与预测的实例掩码相对应。我们证明，我们强大的融合网络在现有的在线VIS方法中取得了最佳性能，并且比以前在YouTube-VIS 2019和2021基准上发布的剪辑级方法更好。此外，视觉对象通常具有声学签名，这些签名自然与它们在录音录像中自然同步。通过利用我们的上下文融合网络在多模式数据上的灵活性，我们进一步研究了音频对视频密集预测任务的影响，这在现有作品中从未讨论过。我们建立了一个视听实例分割数据集，并证明野外场景中的声学信号可以使VIS任务受益。

In this paper, we introduce an anchor-box free and single shot instance segmentation method, which is conceptually simple, fully convolutional and can be used by easily embedding it into most off-the-shelf detection methods. Our method, termed PolarMask, formulates the instance segmentation problem as predicting contour of instance through instance center classification and dense distance regression in a polar coordinate. Moreover, we propose two effective approaches to deal with sampling high-quality center examples and optimization for dense distance regression, respectively, which can significantly improve the performance and simplify the training process. Without any bells and whistles, PolarMask achieves 32.9% in mask mAP with single-model and single-scale training/testing on the challenging COCO dataset.For the first time, we show that the complexity of instance segmentation, in terms of both design and computation complexity, can be the same as bounding box object detection and this much simpler and flexible instance segmentation framework can achieve competitive accuracy. We hope that the proposed PolarMask framework can serve as a fundamental and strong baseline for single shot instance segmentation task. Code is available at: github.com/xieenze/PolarMask.

视频实例分割旨在预测每个帧的对象分割掩码，并关联多个帧的实例。最近的端到端视频实例分割方法能够在直接并行序列解码/预测框架中共同执行对象分割和实例关联。尽管这些方法通常可以预测较高质量的对象分割掩码，但它们可能无法在具有挑战性的情况下与实例相关联，因为它们没有明确对相邻帧的时间实例一致性进行建模。我们提出了一个一致的端到端视频实例分割框架，并在框架间反复注意，以建模相邻帧的时间实例一致性和全局时间上下文。我们的广泛实验表明，框架间的重复注意显着提高了时间实例的一致性，同时保持对象分割掩模的质量。我们的模型在YouTubevis-2019（62.1 \％）和YouTubevis-2021（54.7 \％）数据集上都达到了最新的精度。此外，定量和定性结果表明，所提出的方法可以预测更具时间一致的实例分割掩码。

Instance segmentation in videos, which aims to segment and track multiple objects in video frames, has garnered a flurry of research attention in recent years. In this paper, we present a novel weakly supervised framework with \textbf{S}patio-\textbf{T}emporal \textbf{C}ollaboration for instance \textbf{Seg}mentation in videos, namely \textbf{STC-Seg}. Concretely, STC-Seg demonstrates four contributions. First, we leverage the complementary representations from unsupervised depth estimation and optical flow to produce effective pseudo-labels for training deep networks and predicting high-quality instance masks. Second, to enhance the mask generation, we devise a puzzle loss, which enables end-to-end training using box-level annotations. Third, our tracking module jointly utilizes bounding-box diagonal points with spatio-temporal discrepancy to model movements, which largely improves the robustness to different object appearances. Finally, our framework is flexible and enables image-level instance segmentation methods to operate the video-level task. We conduct an extensive set of experiments on the KITTI MOTS and YT-VIS datasets. Experimental results demonstrate that our method achieves strong performance and even outperforms fully supervised TrackR-CNN and MaskTrack R-CNN. We believe that STC-Seg can be a valuable addition to the community, as it reflects the tip of an iceberg about the innovative opportunities in the weakly supervised paradigm for instance segmentation in videos.

我们提出了一种称为独角兽的统一方法，可以使用相同的模型参数同时使用单个网络解决四个跟踪问题（SOT，MOT，VOS，MOTS）。由于对象跟踪问题本身的定义零散，因此开发了大多数现有的跟踪器来解决任务的单个或一部分，并过分地对特定任务的特征进行了专业化。相比之下，Unicorn提供了一个统一的解决方案，在所有跟踪任务中采用相同的输入，骨干，嵌入和头部。我们第一次完成了跟踪网络体系结构和学习范式的巨大统一。Unicorn在8个跟踪数据集中的特定于任务特定的对应物（包括Lasot，TrackingNet，Mot17，BDD100K，Davis16-17，MOTS20和BDD100K MOT）在PAR上或更好的对应物。我们认为，独角兽将是朝着一般视觉模型迈出的坚实一步。代码可从https://github.com/masterbin-iiau/unicorn获得。

We present a new, embarrassingly simple approach to instance segmentation. Compared to many other dense prediction tasks, e.g., semantic segmentation, it is the arbitrary number of instances that have made instance segmentation much more challenging. In order to predict a mask for each instance, mainstream approaches either follow the "detect-then-segment" strategy (e.g., Mask R-CNN), or predict embedding vectors first then use clustering techniques to group pixels into individual instances. We view the task of instance segmentation from a completely new perspective by introducing the notion of "instance categories", which assigns categories to each pixel within an instance according to the instance's location and size, thus nicely converting instance segmentation into a single-shot classification-solvable problem. We demonstrate a much simpler and flexible instance segmentation framework with strong performance, achieving on par accuracy with Mask R-CNN and outperforming recent single-shot instance segmenters in accuracy. We hope that this simple and strong framework can serve as a baseline for many instance-level recognition tasks besides instance segmentation. Code is available at https://git.io/AdelaiDet

Recently, diffusion frameworks have achieved comparable performance with previous state-of-the-art image generation models. Researchers are curious about its variants in discriminative tasks because of its powerful noise-to-image denoising pipeline. This paper proposes DiffusionInst, a novel framework that represents instances as instance-aware filters and formulates instance segmentation as a noise-to-filter denoising process. The model is trained to reverse the noisy groundtruth without any inductive bias from RPN. During inference, it takes a randomly generated filter as input and outputs mask in one-step or multi-step denoising. Extensive experimental results on COCO and LVIS show that DiffusionInst achieves competitive performance compared to existing instance segmentation models. We hope our work could serve as a simple yet effective baseline, which could inspire designing more efficient diffusion frameworks for challenging discriminative tasks. Our code is available in https://github.com/chenhaoxing/DiffusionInst.