Kirilov et al (2019) develop a metric, called Panoptic Quality (PQ), to evaluate image segmentation methods. The metric is based on a confusion table, and compares a predicted to a ground truth segmentation. The only non straightforward part in this comparison is to align the segments in the two segmentations. A metric only works well if that alignment is a partial bijection. Kirilov et al (2019) list 3 desirable properties for a definition of alignment: it should be simple, interpretable and effectively computable. There are many definitions guaranteeing a partial bijection and these 3 properties. We present the weakest: one that is both sufficient and necessary to guarantee that the alignment is a partial bijection. This new condition is effectively computable and natural. It simply says that the number of correctly predicted elements (in image segmentation, the pixels) should be larger than the number of missed, and larger than the number of spurious elements. This is strictly weaker than the proposal in Kirilov et al (2019). In formulas, instead of |TP|> |FN\textbar| + |FP|, the weaker condition requires that |TP|> |FN| and |TP| > |FP|. We evaluate the new alignment condition theoretically and empirically.
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We propose and study a task we name panoptic segmentation (PS). Panoptic segmentation unifies the typically distinct tasks of semantic segmentation (assign a class label to each pixel) and instance segmentation (detect and segment each object instance). The proposed task requires generating a coherent scene segmentation that is rich and complete, an important step toward real-world vision systems. While early work in computer vision addressed related image/scene parsing tasks, these are not currently popular, possibly due to lack of appropriate metrics or associated recognition challenges. To address this, we propose a novel panoptic quality (PQ) metric that captures performance for all classes (stuff and things) in an interpretable and unified manner. Using the proposed metric, we perform a rigorous study of both human and machine performance for PS on three existing datasets, revealing interesting insights about the task. The aim of our work is to revive the interest of the community in a more unified view of image segmentation.
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尽管广泛用作可视检测任务的性能措施,但平均精度(AP)In(i)的限制在反映了本地化质量,(ii)对其计算的设计选择的鲁棒性以及其对输出的适用性没有信心分数。 Panoptic质量(PQ),提出评估Panoptic Seationation(Kirillov等,2019)的措施,不会遭受这些限制,而是限于Panoptic Seationation。在本文中,我们提出了基于其本地化和分类质量的视觉检测器的平均匹配误差,提出了定位召回精度(LRP)误差。 LRP错误,最初仅为Oksuz等人进行对象检测。 (2018),不遭受上述限制,适用于所有视觉检测任务。我们还介绍了最佳LRP(OLRP)错误,因为通过置信区获得的最小LRP错误以评估视觉检测器并获得部署的最佳阈值。我们提供对AP和PQ的LRP误差的详细比较分析,并使用七个可视检测任务(即对象检测,关键点检测,实例分割,Panoptic分段,视觉关系检测,使用近100个最先进的视觉检测器零拍摄检测和广义零拍摄检测)使用10个数据集来统一地显示LRP误差提供比其对应物更丰富和更辨别的信息。可用的代码:https://github.com/kemaloksuz/lrp-error
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尽管自动图像分析的重要性不断增加,但最近的元研究揭示了有关算法验证的主要缺陷。性能指标对于使用的自动算法的有意义,客观和透明的性能评估和验证尤其是关键,但是在使用特定的指标进行给定的图像分析任务时,对实际陷阱的关注相对较少。这些通常与(1)无视固有的度量属性,例如在存在类不平衡或小目标结构的情况下的行为,(2)无视固有的数据集属性,例如测试的非独立性案例和(3)无视指标应反映的实际生物医学领域的兴趣。该动态文档的目的是说明图像分析领域通常应用的性能指标的重要局限性。在这种情况下,它重点介绍了可以用作图像级分类,语义分割,实例分割或对象检测任务的生物医学图像分析问题。当前版本是基于由全球60多家机构的国际图像分析专家进行的关于指标的Delphi流程。
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由胰腺管网络的具有挑战性的分割任务激发,本文解决了两个通常遇到生物医学成像问题的问题:分割的拓扑一致性,以及昂贵或困难的注释。我们的贡献如下:a)我们提出了一个拓扑评分,该评分衡量了预测和地面真理分割之间的拓扑和几何一致性,应用于模型选择和验证。 b)我们在时间序列图像数据上为这一困难的嘈杂任务提供了完整的深度学习方法。在我们的方法中,我们首先使用半监管的U-NET体系结构,适用于通用分割任务,该任务共同训练自动编码器和分割网络。然后,随着时间的流逝,我们使用循环的跟踪来进一步改善预测的拓扑。这种半监督的方法使我们能够利用未经通知的数据来学习特征表示,尽管我们的带注释的培训数据的变化非常有限,但该特征表示具有较高可变性的数据。我们的贡献在具有挑战性的分割任务上得到了验证,从嘈杂的实时成像共聚焦显微镜中定位胎儿胰腺中的管状结构。我们表明,我们的半监督模型不仅优于完全监督和预训练的模型,而且还优于在训练过程中考虑拓扑一致性的方法。此外,与经过平均循环得分为0.762的CLDICE的U-NET相比,我们的方法的平均环路得分为0.808。
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We present SLATE, a sequence labeling approach for extracting tasks from free-form content such as digitally handwritten (or "inked") notes on a virtual whiteboard. Our approach allows us to create a single, low-latency model to simultaneously perform sentence segmentation and classification of these sentences into task/non-task sentences. SLATE greatly outperforms a baseline two-model (sentence segmentation followed by classification model) approach, achieving a task F1 score of 84.4\%, a sentence segmentation (boundary similarity) score of 88.4% and three times lower latency compared to the baseline. Furthermore, we provide insights into tackling challenges of performing NLP on the inking domain. We release both our code and dataset for this novel task.
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Furigana是日语写作中使用的发音笔记。能够检测到这些可以帮助提高光学特征识别(OCR)性能,或通过正确显示Furigana来制作日本书面媒体的更准确的数字副本。该项目的重点是在日本书籍和漫画中检测Furigana。尽管已经研究了日本文本的检测,但目前尚无提议检测Furigana的方法。我们构建了一个包含日本书面媒体和Furigana注释的新数据集。我们建议对此类数据的评估度量,该度量与对象检测中使用的评估协议类似,除非它允许对象组通过一个注释标记。我们提出了一种基于数学形态和连接组件分析的Furigana检测方法。我们评估数据集的检测,并比较文本提取的不同方法。我们还分别评估了不同类型的图像,例如书籍和漫画,并讨论每种图像的挑战。所提出的方法在数据集上达到76 \%的F1得分。该方法在常规书籍上表现良好,但在漫画和不规则格式的书籍上的表现较少。最后,我们证明所提出的方法可以在漫画109数据集上提高OCR的性能5 \%。源代码可通过\ texttt {\ url {https://github.com/nikolajkb/furiganadetection}}}
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在本文中,我们提出了一类新的用于表结构识别(TSR)评估的度量,称为网格表相似性(Grits)。与先前的指标不同,Grits可以直接以其自然形式作为矩阵评估预测表的正确性。为了在矩阵之间创建相似性度量,我们将最大的最大公共子结构(2D-LCS)问题(是NP)概括为2D最相似的子结构(2D-MSS)问题,并提出了一个多项式启发式启发式方法解决它。该算法在矩阵之间的真实相似性上产生上层和下限。我们在大型现实世界数据集上使用评估表明,实际上,这些界限几乎没有区别。我们将沙粒与其他指标进行比较,并在经验上验证矩阵相似性比TSR性能评估的替代方案表现出更理想的行为。最后,刻在同一框架内统一了细胞拓扑识别,细胞位置识别和细胞含量识别的所有三个子任务,从而简化了评估,并可以在不同类型的TSR方法上进行更有意义的比较。代码将在https://github.com/microsoft/table-transformer上发布。
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在这项工作中,我们首次提出了一种用于检测具有语义分割图像数据集中标签错误的方法,即Pixel-Wise类标签。语义细分数据集的注释获取是耗时的,需要大量的人工劳动。特别是,审查过程是耗时的,人类很容易忽略标签错误。后果是有偏见的基准,在极端情况下,也是在此类数据集上训练的深神经网络(DNNS)的性能降解。语义分割的DNN会产生像素的预测,这使得通过不确定性量化来检测标签错误是一个复杂的任务。在预测的连接组件之间的过渡中,不确定性特别明显。通过将不确定性考虑到预测组件的水平,我们可以使用DNN以及组件级的不确定性定量来检测标签误差。我们提出了一种原则性的方法,可以通过从Carla驾驶模拟器中提取的数据集中从CityScapes数据集中删除标签,以基准标记错误检测的任务,在后一种情况下,我们可以控制标签。我们的实验表明,我们的方法能够在控制错误标签误差检测的数量时检测到绝大多数标签错误。此外,我们将方法应用于计算机视觉社区经常使用的语义分割数据集,并提出标签错误的集合以及示例统计信息。
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流行的对象检测度量平均精度(3D AP)依赖于预测的边界框和地面真相边界框之间的结合。但是,基于摄像机的深度估计的精度有限,这可能会导致其他合理的预测,这些预测遭受了如此纵向定位错误,被视为假阳性和假阴性。因此,我们提出了流行的3D AP指标的变体,这些变体旨在在深度估计误差方面更具允许性。具体而言,我们新颖的纵向误差耐受度指标,Let-3D-AP和Let-3D-APL,允许预测的边界框的纵向定位误差,最高为给定的公差。所提出的指标已在Waymo Open DataSet 3D摄像头仅检测挑战中使用。我们认为,它们将通过提供更有信息的性能信号来促进仅相机3D检测领域的进步。
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Log-linear models are a family of probability distributions which capture relationships between variables. They have been proven useful in a wide variety of fields such as epidemiology, economics and sociology. The interest in using these models is that they are able to capture context-specific independencies, relationships that provide richer structure to the model. Many approaches exist for automatic learning of the independence structure of log-linear models from data. The methods for evaluating these approaches, however, are limited, and are mostly based on indirect measures of the complete density of the probability distribution. Such computation requires additional learning of the numerical parameters of the distribution, which introduces distortions when used for comparing structures. This work addresses this issue by presenting the first measure for the direct and efficient comparison of independence structures of log-linear models. Our method relies only on the independence structure of the models, which is useful when the interest lies in obtaining knowledge from said structure, or when comparing the performance of structure learning algorithms, among other possible uses. We present proof that the measure is a metric, and a method for its computation that is efficient in the number of variables of the domain.
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布局分析(LA)阶段对光学音乐识别(OMR)系统的正确性能至关重要。它标识了感兴趣的区域,例如Staves或歌词,然后必须处理,以便转录它们的内容。尽管存在基于深度学习的现代方法,但在不同模型的精度,它们对不同领域的概括或更重要的是,它们尚未开展对OMR的详尽研究,或者更重要的是,它们对后续阶段的影响管道。这项工作侧重于通过对不同神经结构,音乐文档类型和评估方案的实验研究填补文献中的这种差距。培训数据的需求也导致了一种新的半合成数据生成技术的提议,这使得LA方法在真实情况下能够有效适用性。我们的结果表明:(i)该模型的选择及其性能对于整个转录过程至关重要; (ii)(ii)常用于评估LA阶段的指标并不总是与OMR系统的最终性能相关,并且(iii)所提出的数据生成技术使最先进的结果能够以有限的限制实现标记数据集。
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为视频中的每个像素分配语义类和跟踪身份的任务称为视频Panoptic分段。我们的工作是第一个在真实世界中瞄准这项任务,需要在空间和时间域中的密集解释。由于此任务的地面真理难以获得,但是,现有数据集是合成构造的或仅在短视频剪辑中稀疏地注释。为了克服这一点,我们介绍了一个包含两个数据集,Kitti-Step和Motchallenge步骤的新基准。数据集包含长视频序列,提供具有挑战性的示例和用于研究长期像素精确分割和在真实条件下跟踪的测试床。我们进一步提出了一种新的评估度量分割和跟踪质量(STQ),其相当余额平衡该任务的语义和跟踪方面,并且更适合评估任意长度的序列。最后,我们提供了几个基线来评估此新具有挑战性数据集的现有方法的状态。我们已将我们的数据集,公制,基准服务器和基准公开提供,并希望这将激发未来的研究。
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人们对利用置换推理来搜索定向的无环因果模型的方法越来越兴趣,包括Teysier和Kohler和Solus,Wang和Uhler的GSP的“订购搜索”。我们通过基于置换的操作Tuck扩展了后者的方法,并开发了一类算法,即掌握,这些算法在越来越弱的假设下比忠诚度更有效且方向保持一致。最放松的掌握形式优于模拟中许多最新的因果搜索算法,即使对于具有超过100个变量的密集图和图形,也可以有效,准确地搜索。
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Receiver operating characteristics (ROC) graphs are useful for organizing classifiers and visualizing their performance. ROC graphs are commonly used in medical decision making, and in recent years have been used increasingly in machine learning and data mining research. Although ROC graphs are apparently simple, there are some common misconceptions and pitfalls when using them in practice. The purpose of this article is to serve as an introduction to ROC graphs and as a guide for using them in research.
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Graph clustering is a fundamental problem in unsupervised learning, with numerous applications in computer science and in analysing real-world data. In many real-world applications, we find that the clusters have a significant high-level structure. This is often overlooked in the design and analysis of graph clustering algorithms which make strong simplifying assumptions about the structure of the graph. This thesis addresses the natural question of whether the structure of clusters can be learned efficiently and describes four new algorithmic results for learning such structure in graphs and hypergraphs. All of the presented theoretical results are extensively evaluated on both synthetic and real-word datasets of different domains, including image classification and segmentation, migration networks, co-authorship networks, and natural language processing. These experimental results demonstrate that the newly developed algorithms are practical, effective, and immediately applicable for learning the structure of clusters in real-world data.
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表提取是一个重要但仍未解决的问题。在本文中,我们介绍了一种柔性和模块化的台式提取系统。我们开发了两个基于规则的算法,执行完整的表识别过程,包括表检测和分割,并支持最常见的表格格式。此外,为了纳入语义信息的提取,我们开发了一种基于图形的表解释方法。我们对挑战表识别基准ICDAR 2013和ICDAR 2019进行了广泛的实验,实现了与最先进的方法竞争的结果。我们完整的信息提取系统展出了0.7380的高F1得分。为了支持未来的信息提取研究,我们将来自我们的表解释实验,使资源(地面诠释,评估脚本,算法参数)公开可用。
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在概念学习,数据库查询的反向工程,生成参考表达式以及知识图中的实体比较之类的应用中,找到以标记数据项形式分开的逻辑公式,该公式分开以标记数据项形式给出的正面和负面示例。在本文中,我们研究了存在本体论的数据的分离公式的存在。对于本体语言和分离语言,我们都专注于一阶逻辑及其以下重要片段:描述逻辑$ \ Mathcal {alci} $,受保护的片段,两变量的片段和受保护的否定片段。为了分离,我们还考虑(工会)连接性查询。我们考虑了几种可分离性,这些可分离性在负面示例的治疗中有所不同,以及他们是否承认使用其他辅助符号来实现分离。我们的主要结果是(所有变体)可分离性,不同语言的分离能力的比较以及确定可分离性的计算复杂性的研究。
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对自然和人制过程的研究通常会导致长时间有序值的长序列,也就是时间序列(TS)。这样的过程通常由多个状态组成,例如机器的操作模式,使观测过程中的状态变化会导致测量值形状的分布变化。时间序列分割(TSS)试图发现TS事后的这种变化,以推断数据生成过程的变化。通常将TSS视为无监督的学习问题,目的是识别某些统计属性可区分的细分。 TSS的当前算法要求用户设置依赖域的超参数,对TS值分布进行假设或可检测更改的类型,以限制其适用性。常见的超参数是段均匀性和变更点的数量的度量,对于每个数据集,这尤其难以调节。我们提出了TSS的一种新颖,高度准确,无参数和域的无义方法的方法。扣子分层将TS分为两个部分。更改点是通过训练每个可能的拆分点的二进制TS分类器来确定的,并选择最能识别从任何一个分区的子序列的一个拆分。 CLASP使用两种新颖的定制算法从数据中学习了其主要的两个模型参数。在我们使用115个数据集的基准测试的实验评估中,我们表明,扣子优于准确性,并且可以快速且可扩展。此外,我们使用几个现实世界的案例研究强调了扣子的特性。
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本文研究了“探索性”机器学习分类问题的置信后的事后校准。这些问题的困难源于持续的愿望,即在策划数据集时具有足够的例子来推广哪些类别的界限以及对这些类别的有效性的混乱。我们认为,对于此类问题,必须使用“单一的所有”方法(顶级标签校准),而不是文献中其他地方提倡的“校准 - 满足 - 响应 - 摩托克质”方法。我们介绍并测试了四种旨在处理特定置信度估计的特质的新算法。这些方法中的主要主要是将内核密度比用于置信度校准,包括用于选择带宽的新颖的防弹算法。我们测试了我们的主张,并探讨了生物信息学应用程序(Phanns)1以及经典的MNIST基准2。最后,我们的分析认为,事后校准应始终执行,应仅基于测试数据集,并且应在视觉上进行理智检查。
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