当前的骨架动作表示方法学习的方法通常集中在受约束的场景上，其中在实验室环境中记录了视频和骨骼数据。在处理现实世界视频中估计的骨骼数据时，由于受试者和摄像机观点之间的差异很大，因此此类方法的性能差。为了解决这个问题，我们通过一种新颖的视图自动编码器介绍了自我监视的骨架动作表示学习。通过Leverage在不同的人类表演者之间进行运动重新定位作为借口任务，以便在2D或3D骨架序列的视觉表示之上删除潜在的动作特异性“运动”特征。这种“运动”功能对于骨架几何和相机视图是不变的，并允许通过辅助，跨视图和跨视图动作分类任务。我们进行了一项研究，重点是针对基于骨架的动作识别的转移学习，并在现实世界数据（例如Posetics）上进行自我监督的预训练。我们的结果表明，从VIA中学到的骨架表示足以提高最新动作分类精度，不仅在3D实验室数据集（例如NTU-RGB+D 60和NTU-RGB+D 120）上，而且还在在仅准确估计2D数据的现实数据集中，例如Toyota Smarthome，UAV-Human和Penn Action。

学习自我监督的视频表示主要集中在简单数据增强方案中产生的判别实例。然而，学习的表示通常无法通过看不见的相机观点来概括。为此，我们提出了ViewClr，它将自我监督的视频表示不变到相机视点变化。我们介绍了一个视图生成器，可以被视为任何自我监督的预先文本任务的学习增强，以生成视频的潜在视点表示。ViewClr最大化潜像观点表示与原始视点表示的相似性，使学习的视频编码器能够概括未见的相机视点。在跨视图基准数据集的实验，包括NTU RGB + D数据集，显示ViewClr代表了一种最先进的ViewPoint不变自我监控方法。

基于骨架的人类动作识别最近引起了人们对外观变化的敏感性和更多骨架数据的可访问性的敏感性。但是，即使在实践中捕获的3D骨骼也对观点和方向仍然敏感，并给出了不同人体关节的阻塞和人类关节定位中的误差。骨骼数据的这种视图差异可能会严重影响动作识别的性能。为了解决这个问题，我们在本文中提出了一种新的视图不变的表示方法，而没有任何手动动作标签，用于基于骨架的人类行动识别。具体而言，我们通过最大化从不同观点提取的表示形式之间的相互信息来利用同一个人同时对同一个人进行的多视图骨架数据，然后提出一个全局 - 局部对比度损失，以模拟多规模CO - 空间和时间域中的发生关系。广泛的实验结果表明，所提出的方法对输入骨骼数据的视图差异是可靠的，并显着提高了基于无监督骨架的人类动作方法的性能，从而在两个具有挑战性的多视图上产生了新的最新精确度Pkummd和NTU RGB+d的基准。

尽管完全监督的人类骨架序列建模成功，但使用自我监督的预训练进行骨架序列表示学习一直是一个活跃的领域，因为很难在大规模上获取特定于任务的骨骼注释。最近的研究重点是使用对比学习学习视频级别的时间和歧视性信息，但忽略了人类骨骼的层次空间时间。与视频级别的这种表面监督不同，我们提出了一种自我监督的分层预训练方案，该方案纳入了基于层次变压器的骨骼骨骼序列编码器（HI-TRS），以明确捕获空间，短期和长期和长期框架，剪辑和视频级别的时间依赖性分别。为了通过HI-TR评估提出的自我监督预训练方案，我们进行了广泛的实验，涵盖了三个基于骨架的下游任务，包括动作识别，动作检测和运动预测。根据监督和半监督评估协议，我们的方法实现了最新的性能。此外，我们证明了我们的模型在训练阶段中学到的先验知识具有强大的下游任务的转移能力。

通过深度学习技术的开花，完全有监督的基于骨架的动作识别取得了巨大进步。但是，这些方法需要足够的标记数据，这不容易获得。相比之下，基于自我监督的骨骼的动作识别引起了更多的关注。通过利用未标记的数据，可以学会更多可概括的功能来减轻过度拟合的问题并减少大规模标记的培训数据的需求。受到MAE的启发，我们提出了一个空间式蒙面的自动编码器框架，用于基于3D骨架的自我监管的动作识别（Skeletonmae）。在MAE的掩蔽和重建管道之后，我们利用基于骨架的编码器变压器体系结构来重建蒙版的骨架序列。一种新颖的掩蔽策略，称为时空掩蔽，是根据骨架序列的联合级别和框架级别引入的。这种预训练策略使编码器输出可推广的骨骼特征具有空间和时间依赖性。给定未掩盖的骨架序列，编码器用于动作识别任务。广泛的实验表明，我们的骨架达到了出色的性能，并优于NTU RGB+D和NTU RGB+D 120数据集的最新方法。

基于骨架的动作识别广泛用于各种区域，例如监视和人机相互作用。现有模型主要以监督方式学习，从而根据标签昂贵时可能是不可行的大规模标记数据。在本文中，我们提出了一种新的对比度重建表示学习网络（CRRL），其同时为无监督的基于骨架的动作识别捕获姿势和运动动力学。它主要由三部分组成：序列重建器，对比运动学习者和信息定影器。序列重建者通过重建学习从骨架坐标序列的表示，因此学习的表示倾向于聚焦在琐碎的姿势坐标上并且在运动学习中犹豫不决。为了增强运动的学习，对比运动学习者分别在从坐标序列和附加速度序列中学到的表示之间进行对比学习。最后，在信息定位器中，我们探讨了将序列重建器和对比运动学习者结合的各种策略，并建议通过基于知识蒸馏的融合策略同时捕获姿势和动作，从而将动作学习从对比运动学习者转移到序列中的序列重建者。在若干基准测试中，即NTU RGB + D 60，NTU RGB + D 120，CMU Mocap和NW-UCLA的实验结果证明了所提出的CRRL方法​​的承诺，到目前为止的现有方法。

我们提出了一种新颖的框架，将3D运动重定定义任务从受控环境带到野外的场景。特别地，我们的方法能够从2D单眼视频中的字符重新靶出到3D字符，而不使用任何运动捕获系统或3D重构过程。它旨在利用巨大的在线视频，用于无监督培训，不用的3D注释或运动身体配对信息。所提出的方法是基于两种新颖的规范化操作，结构规范化和观察规范化。我们的方法训练了Canonicalization操作和派生规范化，我们的方法学会将骨架序列分解为三个独立的语义子空间，即运动，结构和视角。解散的表示使从2D到3D的运动重新定位，具有高精度。我们的方法在运动转移基准上实现了卓越的性能，具有大的身体变化和具有挑战性的动作。值得注意的是，规范化的骨架序列可以用作人类运动的解除戒备和可解释的表示，这些人的运动会受益于行动分析和运动检索。

This paper targets unsupervised skeleton-based action representation learning and proposes a new Hierarchical Contrast (HiCo) framework. Different from the existing contrastive-based solutions that typically represent an input skeleton sequence into instance-level features and perform contrast holistically, our proposed HiCo represents the input into multiple-level features and performs contrast in a hierarchical manner. Specifically, given a human skeleton sequence, we represent it into multiple feature vectors of different granularities from both temporal and spatial domains via sequence-to-sequence (S2S) encoders and unified downsampling modules. Besides, the hierarchical contrast is conducted in terms of four levels: instance level, domain level, clip level, and part level. Moreover, HiCo is orthogonal to the S2S encoder, which allows us to flexibly embrace state-of-the-art S2S encoders. Extensive experiments on four datasets, i.e., NTU-60, NTU-120, PKU-MMD I and II, show that HiCo achieves a new state-of-the-art for unsupervised skeleton-based action representation learning in two downstream tasks including action recognition and retrieval, and its learned action representation is of good transferability. Besides, we also show that our framework is effective for semi-supervised skeleton-based action recognition. Our code is available at https://github.com/HuiGuanLab/HiCo.

近年来，已经通过对比学习方法的进展来开发了基于骨架的动作识别的自我监督的代表学习。现有的对比学习方法使用正常的增强来构建类似的正样品，这限制了探索新颖运动模式的能力。在本文中，为了更好地利用极端增强引入的运动模式，提出了利用对自我监督动作表示（AIMCLR）的丰富信息挖掘的对比学习框架。首先，提出了极端的增强和基于能量的注意力指导模块（EADM）来获得各种阳性样本，这带来了新的运动模式来改善学习陈述的普遍性。其次，由于直接使用极端增强可能无法提高由于原始身份的剧烈变化导致的性能，因此提出了双分配发散最小化损失（D $ ^ 3 $ M损失），以最大限度地减少更温和的分配分配大大地。第三，提出了最近的邻居挖掘（NNM）以进一步扩展正样品以使丰富的信息挖掘过程更合理。 NTU RGB + D 60的详尽实验，PKU-MMD，NTU RGB + D 120数据集已经验证，我们的AIMCLR可以在各种评估协议下对最先进的方法进行有利的方法，以观察到更高质量的作用表示。我们的代码可在https://github.com/levigty/aimclr中找到。

The remarkable success of deep learning in various domains relies on the availability of large-scale annotated datasets. However, obtaining annotations is expensive and requires great effort, which is especially challenging for videos. Moreover, the use of human-generated annotations leads to models with biased learning and poor domain generalization and robustness. As an alternative, self-supervised learning provides a way for representation learning which does not require annotations and has shown promise in both image and video domains. Different from the image domain, learning video representations are more challenging due to the temporal dimension, bringing in motion and other environmental dynamics. This also provides opportunities for video-exclusive ideas that advance self-supervised learning in the video and multimodal domain. In this survey, we provide a review of existing approaches on self-supervised learning focusing on the video domain. We summarize these methods into four different categories based on their learning objectives: 1) pretext tasks, 2) generative learning, 3) contrastive learning, and 4) cross-modal agreement. We further introduce the commonly used datasets, downstream evaluation tasks, insights into the limitations of existing works, and the potential future directions in this area.

现有的基于3D骨架的动作识别方法通过将手工制作的动作功能编码为图像格式和CNN解码，从而达到了令人印象深刻的性能。但是，这种方法在两种方面受到限制：a）手工制作的动作功能很难处理具有挑战性的动作，b）通常需要复杂的CNN模型来提高动作识别精度，这通常会发生重大计算负担。为了克服这些局限性，我们引入了一种新颖的AFE-CNN，它致力于增强基于3D骨架的动作的特征，以适应具有挑战性的动作。我们提出了功能增强从关键关节，骨向量，关键框架和时间视角的模块，因此，AFE-CNN对摄像头视图和车身大小变化更为强大，并显着提高了对挑战性动作的识别精度。此外，我们的AFE-CNN采用了轻巧的CNN模型以增强动作功能来解码图像，从而确保了比最新方法低得多的计算负担。我们在三个基于基准骨架的动作数据集上评估了AFE-CNN：NTU RGB+D，NTU RGB+D 120和UTKINECT-ACTION3D，并取得了广泛的实验结果，这表明我们对AFE-CNN的出色表现。

基于对比度学习的基于自我监督的骨架识别引起了很多关注。最近的文献表明，数据增强和大量对比度对对于学习此类表示至关重要。在本文中，我们发现，基于正常增强的直接扩展对对比对的表现有限，因为随着培训的进展，对比度对从正常数据增强到损失的贡献越小。因此，我们深入研究了对比对比对的，以进行对比学习。由混合增强策略的成功激励，通过综合新样本来改善许多任务的执行，我们提出了Skelemixclr：一种与时空的学习框架，具有时空骨架混合增强（Skelemix），以补充当前的对比样品，以补充当前的对比样品。首先，Skelemix利用骨架数据的拓扑信息将两个骨骼序列混合在一起，通过将裁切的骨骼片段（修剪视图）与其余的骨架序列（截断视图）随机梳理。其次，应用时空掩码池在特征级别上分开这两个视图。第三，我们将对比度对与这两种观点扩展。 SkelemixClr利用修剪和截断的视图来提供丰富的硬对比度对，因为它们由于图形卷积操作而涉及彼此的某些上下文信息，这使模型可以学习更好的运动表示以进行动作识别。在NTU-RGB+D，NTU120-RGB+D和PKU-MMD数据集上进行了广泛的实验表明，SkelemixClr实现了最先进的性能。代码可在https://github.com/czhaneva/skelemixclr上找到。

基于骨架的动作识别旨在将骨骼序列投影到动作类别，其中骨骼序列源自多种形式的预测点。与较早的方法相比，该方法专注于通过图形卷积网络（GCN）探索单一形式的骨架，现有方法倾向于通过互补提示来利用多色骨架来改善GCN。但是，这些方法（GCNS的适应结构或模型集合的适应结构）都需要在训练和推理阶段共存所有形式的骨骼，而现实生活中的典型情况是仅存在推论的部分形式。为了解决这个问题，我们提出了自适应的交叉形式学习（ACFL），该学习促进了精心设计的GCN，以在不改变模型容量的情况下从单色骨架中生成互补的表示。具体而言，ACFL中的每个GCN模型不仅从单一形式的骨架中学习动作表示，而且还可以自适应地模拟从其他形式的骨骼中得出的有用表示。这样，每个GCN都可以学习如何增强所学的知识，从而利用模型潜力并促进行动识别。在三个具有挑战性的基准上进行的广泛实验，即NTU-RGB+D 120，NTU-RGB+D 60和UAV-Human，证明了该方法的有效性和普遍性。具体而言，ACFL显着改善了各种GCN模型（即CTR-GCN，MS-G3D和Shift-GCN），从而获得了基于骨架的动作识别的新记录。

人类相互作用的分析是人类运动分析的一个重要研究主题。它已经使用第一人称视觉（FPV）或第三人称视觉（TPV）进行了研究。但是，到目前为止，两种视野的联合学习几乎没有引起关注。原因之一是缺乏涵盖FPV和TPV的合适数据集。此外，FPV或TPV的现有基准数据集具有多个限制，包括样本数量有限，参与者，交互类别和模态。在这项工作中，我们贡献了一个大规模的人类交互数据集，即FT-HID数据集。 FT-HID包含第一人称和第三人称愿景的成对对齐的样本。该数据集是从109个不同受试者中收集的，并具有三种模式的90K样品。该数据集已通过使用几种现有的动作识别方法验证。此外，我们还引入了一种新型的骨骼序列的多视图交互机制，以及针对第一人称和第三人称视野的联合学习多流框架。两种方法都在FT-HID数据集上产生有希望的结果。可以预期，这一视力一致的大规模数据集的引入将促进FPV和TPV的发展，以及他们用于人类行动分析的联合学习技术。该数据集和代码可在\ href {https://github.com/endlichere/ft-hid} {here} {herefichub.com/endlichere.com/endlichere}中获得。

学习良好的3D人类姿势代表对于人类姿势相关的任务是重要的，例如，人体3D姿势估计和行动识别。在所有这些问题中，保留内在姿势信息和调整以查看变化是两个关键问题。在这项工作中，我们提出了一种新颖的暹罗去噪，通过以完全无监督的方式解开来自人骨架数据的姿势相关和视图依赖性特征来学习3D姿态表示。这两个解缠绕特征被用作3D姿势的表示。要考虑运动学和几何依赖项，还提出了一种顺序双向递归网络（Sebirenet）以模拟人体骨架数据。广泛的实验表明，学习的表示1）保留人类姿势的内在信息，2）在数据集和任务中显示出良好的可转换性。值得注意的是，我们的方法在两个固有的不同任务上实现了最先进的表现：姿势​​去噪和无监督的行动识别。代码和模型可在：\ url {https://github.com/nieqiang001/unsupervised-humanpose.git}

人类行动识别是计算机视觉中的重要应用领域。它的主要目的是准确地描述人类的行为及其相互作用，从传感器获得的先前看不见的数据序列中。识别，理解和预测复杂人类行动的能力能够构建许多重要的应用，例如智能监视系统，人力计算机界面，医疗保健，安全和军事应用。近年来，计算机视觉社区特别关注深度学习。本文使用深度学习技术的视频分析概述了当前的动作识别最新识别。我们提出了识别人类行为的最重要的深度学习模型，并分析它们，以提供用于解决人类行动识别问题的深度学习算法的当前进展，以突出其优势和缺点。基于文献中报道的识别精度的定量分析，我们的研究确定了动作识别中最新的深层体系结构，然后为该领域的未来工作提供当前的趋势和开放问题。

基于骨架的人类行动识别是由于其复杂的动态而是一项长期挑战。动态的一些细颗粒细节在分类中起着至关重要的作用。现有的工作主要集中在设计带有更复杂的相邻矩阵的增量神经网络上，以捕获关节关系的细节。但是，他们仍然很难区分具有广泛相似运动模式但属于不同类别的动作。有趣的是，我们发现运动模式上的细微差异可以显着放大，并且可以轻松地通过指定的视图方向来区分观众，在这些方向上，该属性以前从未得到充分探索。与以前的工作截然不同，我们通过提出一种概念上简单而有效的多视图策略来提高性能，该策略从一系列动态视图功能中识别动作。具体而言，我们设计了一个新颖的骨骼锚定建议（SAP）模块，该模块包含一个多头结构来学习一组视图。为了学习不同观点的特征学习，我们引入了一个新的角度表示，以在不同视图下的动作转换并将转换归因于基线模型。我们的模块可以与现有的动作分类模型无缝合作。与基线模型合并，我们的SAP模块在许多具有挑战性的基准上展示了明显的性能增长。此外，全面的实验表明，我们的模型始终击败了最新的实验，并且在处理损坏的数据时保持有效和健壮。相关代码将在https://github.com/ideal-idea/sap上提供。

无监督的视频域适应是一项实用但具有挑战性的任务。在这项工作中，我们第一次从脱离视图中解决了它。我们的关键想法是在适应过程中将与域相关的信息从数据中删除。具体而言，我们考虑从两组潜在因素中生成跨域视频，一个编码静态域相关信息，另一个编码时间和语义相关的信息。然后开发转移顺序的VAE（Transvae）框架以建模这种产生。为了更好地适应适应，我们进一步提出了几个目标，以限制Transvae中的潜在因素。与几种最先进的方法相比，对UCF-HMDB，小丑和Epic-Kitchens数据集进行了广泛的实验验证了Transvae的有效性和优势。代码可在https://github.com/ldkong1205/transvae上公开获取。

视频的对比表示高度依赖于数百万未老化视频的可用性。这对于网络上可用的视频来说是实用的，但获取真实应用的大规模视频非常昂贵和费力。因此，在本文中，我们专注于为自我监督学习设计视频增强，首先分析最佳策略来混合视频以创建新的增强视频样本。然后，问题仍然存在，我们可以利用数据混合视频中的其他方式吗？为此，我们提出了跨模块歧管Cutmix（CMMC），其将视频TESSERACT插入到两个不同模式中的特征空间中的另一个视频TESERACT中。我们发现我们的视频混合策略STC-MIX，即视频的初步混合，然后在视频中跨越不同方式的CMMC，提高了学习视频表示的质量。我们对两个下游任务进行了彻底的实验：在两个小型视频数据集UCF101和HMDB51上进行动作识别和视频检索。我们还展示了我们STC-Mix在NTU数据集上的有效性，其中域名知识有限。我们表明，我们对下游任务的STC混合的表现与其他自我监督的方法有关，同时需要较少的培训数据。

图形卷积网络（GCN）优于基于骨架的人类动作识别领域的先前方法，包括人类的互动识别任务。但是，在处理相互作用序列时，基于GCN的当前方法只需将两人骨架分为两个离散序列，然后以单人动作分类的方式分别执行图形卷积。这种操作忽略了丰富的交互信息，并阻碍了语义模式学习的有效空间关系建模。为了克服上述缺点，我们引入了一个新型的统一的两人图，代表关节之间的空间相互作用相关性。此外，提出了适当设计的图形标记策略，以使我们的GCN模型学习判别时空交互特征。实验显示了使用拟议的两人图形拓扑时的相互作用和单个动作的准确性提高。最后，我们提出了一个两人的图形卷积网络（2P-GCN）。提出的2P-GCN在三个相互作用数据集（SBU，NTU-RGB+D和NTU-RGB+D 120）的四个基准测试基准上获得了最新结果。