The tracking-by-detection paradigm today has become the dominant method for multi-object tracking and works by detecting objects in each frame and then performing data association across frames. However, its sequential frame-wise matching property fundamentally suffers from the intermediate interruptions in a video, such as object occlusions, fast camera movements, and abrupt light changes. Moreover, it typically overlooks temporal information beyond the two frames for matching. In this paper, we investigate an alternative by treating object association as clip-wise matching. Our new perspective views a single long video sequence as multiple short clips, and then the tracking is performed both within and between the clips. The benefits of this new approach are two folds. First, our method is robust to tracking error accumulation or propagation, as the video chunking allows bypassing the interrupted frames, and the short clip tracking avoids the conventional error-prone long-term track memory management. Second, the multiple frame information is aggregated during the clip-wise matching, resulting in a more accurate long-range track association than the current frame-wise matching. Given the state-of-the-art tracking-by-detection tracker, QDTrack, we showcase how the tracking performance improves with our new tracking formulation. We evaluate our proposals on two tracking benchmarks, TAO and MOT17 that have complementary characteristics and challenges each other.
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Scaling object taxonomies is one of the important steps toward a robust real-world deployment of recognition systems. We have faced remarkable progress in images since the introduction of the LVIS benchmark. To continue this success in videos, a new video benchmark, TAO, was recently presented. Given the recent encouraging results from both detection and tracking communities, we are interested in marrying those two advances and building a strong large vocabulary video tracker. However, supervisions in LVIS and TAO are inherently sparse or even missing, posing two new challenges for training the large vocabulary trackers. First, no tracking supervisions are in LVIS, which leads to inconsistent learning of detection (with LVIS and TAO) and tracking (only with TAO). Second, the detection supervisions in TAO are partial, which results in catastrophic forgetting of absent LVIS categories during video fine-tuning. To resolve these challenges, we present a simple but effective learning framework that takes full advantage of all available training data to learn detection and tracking while not losing any LVIS categories to recognize. With this new learning scheme, we show that consistent improvements of various large vocabulary trackers are capable, setting strong baseline results on the challenging TAO benchmarks.
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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。
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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
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对象的时间建模是多个对象跟踪(MOT)的关键挑战。现有方法通过通过基于运动和基于外观的相似性启发式方法关联检测来跟踪。关联的后处理性质阻止了视频序列中时间变化的端到端。在本文中,我们提出了MOTR,它扩展了DETR并介绍了轨道查询,以模拟整个视频中的跟踪实例。轨道查询被转移并逐帧更新,以随着时间的推移执行迭代预测。我们提出了曲目感知的标签分配,以训练轨道查询和新生儿对象查询。我们进一步提出了时间聚集网络和集体平均损失,以增强时间关系建模。 Dancetrack上的实验结果表明,MOTR在HOTA度量方面的表现明显优于最先进的方法,字节范围为6.5%。在MOT17上,MOTR在关联性能方面优于我们的并发作品,跟踪器和Transtrack。 MOTR可以作为对时间建模和基于变压器的跟踪器的未来研究的更强基线。代码可在https://github.com/megvii-research/motr上找到。
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当前的多类多类别对象跟踪(MOT)指标使用类标签来分组跟踪结果以进行每类评估。同样,MOT方法通常仅将对象与相同的类预测相关联。这两种MOT中的普遍策略隐含地假设分类性能几乎完美。但是,这远非最近的大型MOT数据集中的情况,这些数据集包含许多罕见或语义上类似类别的类别。因此,所得的不正确分类导致跟踪器的基准跟踪和基准不足。我们通过将分类与跟踪无关,以解决这些问题。我们引入了一个新的指标,跟踪所有准确性(TETA),将跟踪测量测量分为三个子因素:本地化,关联和分类,即使在不准确的分类下,也可以全面地跟踪性能的基准测试。 TETA还处理了大规模跟踪数据集中具有挑战性的不完整注释问题。我们进一步介绍了使用类示例匹配(CEM)执行关联的每件事跟踪器(TETER)。我们的实验表明,TETA对跟踪器进行更全面的评估,并且与最先进的ART相比,TETE对挑战性的大规模数据集BDD100K和TAO进行了重大改进。
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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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我们介绍了几次视频对象检测(FSVOD),在我们的高度多样化和充满活力的世界中为视觉学习提供了三个贡献:1)大规模视频数据集FSVOD-500,其中包括每个类别中的500个类别,其中少数 - 学习;2)一种新型管建议网络(TPN),用于为目标视频对象聚合特征表示来生成高质量的视频管建议,这是一种可以高度动态的目标。3)一种策略性地改进的时间匹配网络(TMN +),用于匹配具有更好辨别能力的代表查询管特征,从而实现更高的多样性。我们的TPN和TMN +共同和端到端训练。广泛的实验表明,与基于图像的方法和其他基于视频的扩展相比,我们的方法在两个镜头视频对象检测数据集中产生显着更好的检测结果。代码和数据集将在https://github.com/fanq15/fewx释放。
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Tracking objects over long videos effectively means solving a spectrum of problems, from short-term association for un-occluded objects to long-term association for objects that are occluded and then reappear in the scene. Methods tackling these two tasks are often disjoint and crafted for specific scenarios, and top-performing approaches are often a mix of techniques, which yields engineering-heavy solutions that lack generality. In this work, we question the need for hybrid approaches and introduce SUSHI, a unified and scalable multi-object tracker. Our approach processes long clips by splitting them into a hierarchy of subclips, which enables high scalability. We leverage graph neural networks to process all levels of the hierarchy, which makes our model unified across temporal scales and highly general. As a result, we obtain significant improvements over state-of-the-art on four diverse datasets. Our code and models will be made available.
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我们介绍了Caltech Fish计数数据集(CFC),这是一个用于检测,跟踪和计数声纳视频中鱼类的大型数据集。我们将声纳视频识别为可以推进低信噪比计算机视觉应用程序并解决多对象跟踪(MOT)和计数中的域概括的丰富数据来源。与现有的MOT和计数数据集相比,这些数据集主要仅限于城市中的人和车辆的视频,CFC来自自然世界领域,在该域​​中,目标不容易解析,并且无法轻易利用外观功能来进行目标重新识别。 CFC允许​​研究人员训练MOT和计数算法并评估看不见的测试位置的概括性能。我们执行广泛的基线实验,并确定在MOT和计数中推进概括的最新技术的关键挑战和机会。
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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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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。
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多对象跟踪(MOT)是最基本的计算机视觉任务之一,它有助于各种视频分析应用程序。尽管最近取得了有希望的进展,但当前的MOT研究仍仅限于输入流的固定采样帧速率。实际上,我们从经验上发现,当输入帧速率变化时,所有最新最新跟踪器的准确性都会急剧下降。对于更智能的跟踪解决方案,我们将研究工作的注意力转移到了帧速率不可知MOT(FRAMOT)的问题上。在本文中,我们建议使用定期培训计划(FAPS)的帧速率不可知的MOT框架,以首次解决FRAMOT问题。具体而言,我们提出了一个帧速率不可知协会模块(FAAM),该模块(FAAM)渗透并编码帧速率信息,以帮助跨多帧速率输入的身份匹配,从而提高了学习模型在处理FRAMOT中复杂的运动体验关系方面的能力。此外,FRAMOT中训练和推理之间的关联差距扩大,因为训练中未包含的那些后处理步骤在较低的帧速率方案中产生了更大的影响。为了解决这个问题,我们建议定期培训计划(PTS),以通过跟踪模式匹配和融合来反映培训中的所有后处理步骤。除了提出的方法外,我们首次尝试以两种不同的模式(即已知的帧速率和未知帧速率)建立这项新任务的评估方法,旨在处理更复杂的情况。在具有挑战性的MOT数据集(FRAMOT版本)上进行的定量实验清楚地表明,所提出的方法可以更好地处理不同的帧速率,从而改善对复杂情况的鲁棒性。
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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.
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最近的视频文本发现方法通常需要三个阶段的管道,即检测单个图像中的文本,识别本地化文本,跟踪文本流以及后处理以生成最终结果。这些方法通常遵循按匹配范式跟踪并开发复杂的管道。在本文中,植根于变压器序列建模,我们提出了一个简单但有效的端到端视频文本检测,跟踪和识别框架(TransDert)。转码主要包括两个优点:1)与相邻帧中的显式匹配范式不同,transdetr轨道和不同的匹配范围,并通过长期时间序列(超过7帧)隐含的不同查询所谓的文本查询隐式识别每个文本。 2)Transdetr是第一个端到端可训练的视频文本斑点框架,该框架同时介绍了三个子任务(例如,文本检测,跟踪,识别)。进行了四个视频文本数据集(即ICDAR2013视频,ICDAR2015视频,Minetto和YouTube视频文本)中的广泛实验,以证明Transdetr在预先的性能中达到了最大的表现,并且在视频文本发现任务方面的提高约为8.0%。 。可以在https://github.com/weijiawu/transdetr上找到Transdet的代码。
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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.
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对象运动和对象外观是多个对象跟踪(MOT)应用中的常用信息,用于将帧跨越帧的检测相关联,或用于联合检测和跟踪方法的直接跟踪预测。然而,不仅是这两种类型的信息通常是单独考虑的,而且它们也没有帮助直接从当前感兴趣帧中使用视觉信息的用法。在本文中,我们提出了PatchTrack,一种基于变压器的联合检测和跟踪系统,其使用当前感兴趣的帧帧的曲线预测曲目。我们使用卡尔曼滤波器从前一帧预测当前帧中的现有轨道的位置。从预测边界框裁剪的补丁被发送到变压器解码器以推断新曲目。通过利用在补丁中编码的对象运动和对象外观信息,所提出的方法将更多地关注新曲目更有可能发生的位置。我们展示了近期MOT基准的Patchtrack的有效性,包括MOT16(MOTA 73.71%,IDF1 65.77%)和MOT17(MOTA 73.59%,IDF1 65.23%)。结果在https://motchallenge.net/method/mot=4725&chl=10上发布。
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最近,基于内存的方法显示了半监督视频对象分割的有希望的结果。这些方法可以通过对先前掩码的经常更新的内存来预测对象蒙版逐帧。与这种人均推断不同,我们通过将视频对象分割视为夹子掩盖传播来研究替代角度。在此每次CLIP推断方案中,我们使用一个间隔更新内存,并同时处理内存更新之间的一组连续帧(即剪辑)。该方案提供了两个潜在的好处:通过剪辑级优化和效率增益的准确性增益,通过平行计算多个帧。为此,我们提出了一种针对人均推理量身定制的新方法。具体而言,我们首先引入夹具操作,以根据CLIP相关性来完善特征。此外,我们采用了一种渐进匹配机制来在剪辑中有效地通过信息通行。通过两个模块的协同作用和新提议的每盘培训,我们的网络在YouTube-Vos 2018/2019 Val(84.6%和84.6%)和Davis 2016/2017 Val(91.9 Val(91.9 %和86.1%)。此外,我们的模型在不同的内存更新间隔内显示出巨大的速度准确性权衡取舍,从而带来了巨大的灵活性。
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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。
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近年来,多个对象跟踪引起了研究人员的极大兴趣,它已成为计算机视觉中的趋势问题之一,尤其是随着自动驾驶的最新发展。 MOT是针对不同问题的关键视觉任务之一,例如拥挤的场景中的闭塞,相似的外观,小物体检测难度,ID切换等,以应对这些挑战,因为研究人员试图利用变压器的注意力机制,与田径的相互关系,与田径的相互关系,图形卷积神经网络,与暹罗网络不同帧中对象的外观相似性,他们还尝试了基于IOU匹配的CNN网络,使用LSTM的运动预测。为了将这些零散的技术在雨伞下采用,我们研究了过去三年发表的一百多篇论文,并试图提取近代研究人员更关注的技术来解决MOT的问题。我们已经征集了许多应用,可能性以及MOT如何与现实生活有关。我们的评论试图展示研究人员使用过时的技术的不同观点,并为潜在的研究人员提供了一些未来的方向。此外,我们在这篇评论中包括了流行的基准数据集和指标。
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