注释大规模数据集以进行监督的视频阴影检测方法是一项挑战。直接使用在标记的图像上训练的模型直接导致高概括错误和时间不一致的结果。在本文中,我们通过提出一个时空插值一致性训练(Stict)框架来解决这些挑战,以合理地将未标记的视频框架以及标记的图像以及图像阴影检测网络训练中进行合理地馈送。具体而言,我们提出了空间和时间ICT,其中定义了两个新的插值方案,\ textit {i.e。},空间插值和时间插值。然后,我们相应地得出了相应的空间和时间插值一致性约束,以增强像素智能分类任务中的概括和分别鼓励时间一致的预测。此外,我们设计了一个量表感知网络,用于图像中的多尺度阴影知识学习,并提出了比例一致性约束,以最大程度地减少不同尺度上预测之间的差异。我们提出的方法在VISHA数据集和自称数据集上得到了广泛的验证。实验结果表明,即使没有视频标签,我们的方法也比大多数最新的监督,半监督或无监督的图像/视频阴影检测方法以及相关任务中的其他方法更好。代码和数据集可在\ url {https://github.com/yihong-97/stict}上获得。
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视频阴影检测旨在在视频帧之间产生一致的阴影预测。但是,当前的方法遇到了整个框架的阴影预测不一致的,尤其是当视频中的照明和背景纹理发生变化时。我们观察到不一致的预测是由阴影特征不一致引起的,即,同一阴影区域的特征在附近的框架之间显示出不同的礼节。在本文中,我们提出了一种新颖的阴影通信方法(SC-COR)(SC-COR) ),以增强跨帧的特定阴影区域的像素相似性,以进行视频阴影检测。我们提出的SC-COR具有三个主要优势。首先,不需要密集的像素到像素对应标签,SC-COR可以以弱监督的方式学习跨帧的像素对应。其次,SC-COR考虑了阴影内的可分离性,这对视频中的变体纹理和照明是可靠的。最后,SC-COR是一个插件模块,可以轻松地集成到没有额外的计算成本的情况下。我们进一步设计了一个新的评估指标,以评估视频阴影检测结果的时间稳定性。实验结果表明,SC-COR的表现优于先前的最新方法,而IOU的表现为6.51%,而新引入的时间稳定性度量为3.35%。
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培训RGB-D突出物体检测(SOD)的深层模型通常需要大量标记的RGB-D图像。然而,不容易获取RGB-D数据,这限制了RGB-D SOD技术的发展。为了减轻这个问题,我们介绍了双半RGB-D突出物体检测网络(DS-Net),以利用未标记的RGB图像来提高RGB-D显着性检测。我们首先设计了深度去耦卷积神经网络(DDCNN),其包含深度估计分支和显着性检测分支。深度估计分支用RGB-D图像训练,然后用于估计所有未标记的RGB图像的伪深度映射以形成配对数据。显着性检测分支用于熔断RGB特征和深度特征以预测RGB-D显着性。然后,整个DDCNN被分配为师生学生框架中的骨干,用于半监督学习。此外,我们还引入了对未标记数据的中间注意力和显着性图的一致性损失,以及标记数据的监督深度和显着性损失。七种广泛使用的基准数据集上的实验结果表明,我们的DDCNN定量和定性地优于最先进的方法。我们还证明,即使在使用具有伪深度图的RGB图像时,我们的半监控DS-Net也可以进一步提高性能。
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基于3DCNN,ConvlSTM或光流的先前方法在视频显着对象检测(VSOD)方面取得了巨大成功。但是,它们仍然遭受高计算成本或产生的显着图质量较差的困扰。为了解决这些问题,我们设计了一个基于时空存储器(STM)网络,该网络从相邻帧中提取当前帧的有用时间信息作为VSOD的时间分支。此外,以前的方法仅考虑无时间关联的单帧预测。结果,模型可能无法充分关注时间信息。因此,我们最初将框架间的对象运动预测引入VSOD。我们的模型遵循标准编码器 - 编码器体系结构。在编码阶段,我们通过使用电流及其相邻帧的高级功能来生成高级的时间特征。这种方法比基于光流的方法更有效。在解码阶段,我们提出了一种有效的空间和时间分支融合策略。高级特征的语义信息用于融合低级特征中的对象细节,然后逐步获得时空特征以重建显着性图。此外,受图像显着对象检测(ISOD)中常用的边界监督的启发,我们设计了一种运动感知损失,用于预测对象边界运动,并同时对VSOD和对象运动预测执行多任务学习,这可以进一步促进模型以提取提取的模型时空特征准确并保持对象完整性。在几个数据集上进行的广泛实验证明了我们方法的有效性,并且可以在某些数据集上实现最新指标。所提出的模型不需要光流或其他预处理,并且在推理过程中可以达到近100 fps的速度。
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玻璃在现实世界中非常普遍。受玻璃区域的不确定性以及玻璃背后的各种复杂场景的影响,玻璃的存在对许多计算机视觉任务构成了严重的挑战,从而使玻璃分割成为重要的计算机视觉任务。玻璃没有自己的视觉外观,而只能传输/反映其周围环境的外观,从而与其他常见对象根本不同。为了解决此类具有挑战性的任务,现有方法通常会探索并结合深网络中不同特征级别的有用线索。由于存在级别不同的特征之间的特征差距,即,深层特征嵌入了更多高级语义,并且更好地定位目标对象,而浅层特征具有更大的空间尺寸,并保持更丰富,更详细的低级信息,因此,将这些特征融合到天真的融合将导致亚最佳溶液。在本文中,我们将有效的特征融合到两个步骤中,以朝着精确的玻璃分割。首先,我们试图通过开发可区分性增强(DE)模块来弥合不同级别特征之间的特征差距,该模块使特定于级别的特征成为更具歧视性的表示,从而减轻了融合不兼容的特征。其次,我们设计了一个基于焦点和探索的融合(FEBF)模块,以通过突出显示常见并探索级别差异特征之间的差异,从而在融合过程中丰富挖掘有用的信息。
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在许多图像引导的临床方法中,医学图像分割是一个基本和关键的步骤。基于深度学习的细分方法的最新成功通常取决于大量标记的数据,这特别困难且昂贵,尤其是在医学成像领域中,只有专家才能提供可靠和准确的注释。半监督学习已成为一种吸引人的策略,并广泛应用于医学图像分割任务,以训练注释有限的深层模型。在本文中,我们对最近提议的半监督学习方法进行了全面综述,并总结了技术新颖性和经验结果。此外,我们分析和讨论现有方法的局限性和几个未解决的问题。我们希望这篇评论可以激发研究界探索解决这一挑战的解决方案,并进一步促进医学图像细分领域的发展。
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固有的图像分解是一个重要且长期存在的计算机视觉问题。给定输入映像,恢复物理场景属性的定位不足。几个出于身体动机的先验已被用来限制固有图像分解的优化问题的解决方案空间。这项工作利用了深度学习的优势,并表明它可以以高效率解决这个具有挑战性的计算机视觉问题。焦点在于特征编码阶段,从输入图像中提取不同固有层的区分特征。为了实现这一目标,我们探讨了高维特征嵌入空间中不同内在组件的独特特性。我们定义特征分布差异,以有效地分离不同内在组件的特征向量。功能分布也受到限制,以通过特征分布一致性符合真实的分布。此外,还提供了一种数据完善方法来消除Sintel数据集中的数据不一致,使其更适合固有图像分解。我们的方法还扩展到基于相邻帧之间像素的对应关系的固有视频分解。实验结果表明,我们提出的网络结构可以胜过现有的最新最新。
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语义分割在广泛的计算机视觉应用中起着基本作用,提供了全球对图像​​的理解的关键信息。然而,最先进的模型依赖于大量的注释样本,其比在诸如图像分类的任务中获得更昂贵的昂贵的样本。由于未标记的数据替代地获得更便宜,因此无监督的域适应达到了语义分割社区的广泛成功并不令人惊讶。本调查致力于总结这一令人难以置信的快速增长的领域的五年,这包含了语义细分本身的重要性,以及将分段模型适应新环境的关键需求。我们提出了最重要的语义分割方法;我们对语义分割的域适应技术提供了全面的调查;我们揭示了多域学习,域泛化,测试时间适应或无源域适应等较新的趋势;我们通过描述在语义细分研究中最广泛使用的数据集和基准测试来结束本调查。我们希望本调查将在学术界和工业中提供具有全面参考指导的研究人员,并有助于他们培养现场的新研究方向。
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一致性损失在解决新监督学习研究中的问题方面发挥了关键作用。然而,具有一致性损失的现存研究仅限于其对分类任务的应用;关于半监督语义分割的现存研究依赖于像素明智的分类,这不反映预测中特征的结构化性质。我们提出了一个结构化的一致性损失,以解决现存研究的这种限制。结构化的一致性损失促进了教师和学生网络之间的像素间相似性的一致性。具体而言,与Cutmix的协作通过降低计算负担急剧性地,优化了半监控语义分割的高效性能,通过降低计算负担。建议方法的优越性通过城市展开核实; Citycapes通过验证和测试数据的基准结果分别为81.9 miou和83.84 miou。这在CityCapes基准套件的像素级语义标记任务中排名第一。据我们所知,我们是第一个在语义细分中展示最先进的半监督学习的优势。
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半监督视频对象分割(VOS)的任务已经大大提升,最先进的性能是通过密集的基于匹配的方法进行的。最近的方法利用时空存储器(STM)网络并学习从所有可用源检索相关信息,其中使用对象掩模的过去帧形成外部存储器,并且使用存储器中的掩码信息分段为查询作为查询的当前帧进行分割。然而,当形成存储器并执行匹配时,这些方法仅在忽略运动信息的同时利用外观信息。在本文中,我们倡导\ emph {motion信息}的返回,并提出了一个用于半监督VOS的运动不确定性感知框架(MUMET)。首先,我们提出了一种隐含的方法来学习相邻帧之间的空间对应,构建相关成本卷。在构建密集的对应期间处理遮挡和纹理区域的挑战性案例,我们将不确定性纳入密集匹配并实现运动不确定性感知特征表示。其次,我们介绍了运动感知的空间注意模块,以有效地融合了语义特征的运动功能。关于具有挑战性的基准的综合实验表明,\ TextBF {\ Textit {使用少量数据并将其与强大的动作信息组合可以带来显着的性能Boost}}。我们只使用Davis17达到$ \ Mathcal {} $培训{76.5 \%} $ \ mathcal {f} $培训,这显着优于低数据协议下的\ texit {sota}方法。 \ textit {代码将被释放。}
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伪装的对象检测(COD)旨在检测周围环境的类似模式(例如,纹理,强度,颜色等)的对象,最近吸引了日益增长的研究兴趣。由于伪装对象通常存在非常模糊的边界,如何确定对象位置以及它们的弱边界是具有挑战性的,也是此任务的关键。受到生物视觉感知过程的启发,当人类观察者发现伪装对象时,本文提出了一种名为Errnet的新型边缘的可逆重新校准网络。我们的模型的特点是两种创新设计,即选择性边缘聚集(SEA)和可逆的重新校准单元(RRU),其旨在模拟视觉感知行为,并在潜在的伪装区域和背景之间实现有效的边缘和交叉比较。更重要的是,RRU与现有COD模型相比,具有更全面的信息。实验结果表明,errnet优于三个COD数据集和五个医学图像分割数据集的现有尖端基线。特别是,与现有的Top-1模型SINET相比,ERRNET显着提高了$ \ SIM 6%(平均电子测量)的性能,以显着高速(79.3 FPS),显示ERRNET可能是一般和强大的解决方案COD任务。
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半监督学习是一个具有挑战性的问题,旨在通过从有限标记的例子学习来构建模型。此任务的许多方法侧重于利用单独的未标记实例的预测,以单独进行正规化网络。然而,分别处理标记和未标记的数据通常导致从标记的例子中学习的质量事先知识的丢弃。 %,并且未能在标记和未标记的图像对之间的特征交互。在本文中,我们提出了一种新的半监督语义细分方法,名为Guidedmix-Net,通过利用标签信息来指导未标记的实例的学习。具体而言,Guidedmix-Net采用三种操作:1)类似标记的未标记图像对的插值; 2)转让互动信息; 3)伪面具的概括。它使分段模型可以通过将知识从标记的样本转移到未标记的数据来学习未标记数据的更高质量的伪掩模。除了用于标记数据的监督学习之外,使用来自混合数据的生成的伪掩模共同学习未标记数据的预测。对Pascal VOC的大量实验2012年,城市景观展示了我们的Guidedmix-Net的有效性,这实现了竞争性的细分准确性,并与以前的方法相比,通过+7美元\%$大大改善Miou。
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伪装的对象检测(COD)旨在识别自然场景中隐藏自己的物体。准确的COD遭受了许多与低边界对比度有关的挑战,并且对象出现(例如对象大小和形状)的较大变化。为了应对这些挑战,我们提出了一种新颖的背景感知跨层次融合网络(C2F-net),该网络融合了上下文感知的跨级特征,以准确识别伪装的对象。具体而言,我们通过注意力诱导的跨融合模块(ACFM)来计算来自多级特征的内容丰富的注意系数,该模块(ACFM)进一步在注意系数的指导下进一步集成了特征。然后,我们提出了一个双分支全局上下文模块(DGCM),以通过利用丰富的全球上下文信息来完善内容丰富的功能表示的融合功能。多个ACFM和DGCM以级联的方式集成,以产生高级特征的粗略预测。粗糙的预测充当了注意力图,以完善低级特征,然后再将其传递到我们的伪装推断模块(CIM)以生成最终预测。我们对三个广泛使用的基准数据集进行了广泛的实验,并将C2F-NET与最新模型(SOTA)模型进行比较。结果表明,C2F-NET是一种有效的COD模型,并且表现出明显的SOTA模型。此外,对息肉细分数据集的评估证明了我们在COD下游应用程序中C2F-NET的有希望的潜力。我们的代码可在以下网址公开获取:https://github.com/ben57882/c2fnet-tscvt。
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作为许多自主驾驶和机器人活动的基本组成部分,如自我运动估计,障碍避免和场景理解,单眼深度估计(MDE)引起了计算机视觉和机器人社区的极大关注。在过去的几十年中,已经开发了大量方法。然而,据我们所知,对MDE没有全面调查。本文旨在通过审查1970年至2021年之间发布的197个相关条款来弥补这一差距。特别是,我们为涵盖各种方法的MDE提供了全面的调查,介绍了流行的绩效评估指标并汇总公开的数据集。我们还总结了一些代表方法的可用开源实现,并比较了他们的表演。此外,我们在一些重要的机器人任务中审查了MDE的应用。最后,我们通过展示一些有希望的未来研究方向来结束本文。预计本调查有助于读者浏览该研究领域。
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With the development of convolutional neural networks, hundreds of deep learning based dehazing methods have been proposed. In this paper, we provide a comprehensive survey on supervised, semi-supervised, and unsupervised single image dehazing. We first discuss the physical model, datasets, network modules, loss functions, and evaluation metrics that are commonly used. Then, the main contributions of various dehazing algorithms are categorized and summarized. Further, quantitative and qualitative experiments of various baseline methods are carried out. Finally, the unsolved issues and challenges that can inspire the future research are pointed out. A collection of useful dehazing materials is available at \url{https://github.com/Xiaofeng-life/AwesomeDehazing}.
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当检测较小,不清楚或具有模糊边缘时的阴影区域时,电流阴影检测方法表现不佳。在这项工作中,我们试图在两个前面解决这个问题。首先,我们提出了一个精细的上下文感知阴影检测网络(FCSD-NET),在那里我们约束接收字段大小并专注于低级功能以学习精细上下文的功能更好。其次,我们提出了一种新的学习策略,称为恢复来检测(R2D),在那里我们表明,当深度神经网络训练恢复时(暗影删除),它也会学习有意义的功能来描绘阴影面具。为了利用阴影检测和删除任务的这种互补性,我们培训辅助网络进行影子拆卸,并提出互补特征学习块(CFL),以从阴影清除网络到阴影检测网络学习和融合有意义的功能。我们使用多个数据集的R2D学习策略培训所提出的网络FCSD-Net。三个公共影子检测数据集(ISTD,SBU和UCF)的实验结果表明,与其他最近的方法相比,我们的方法能够更好地检测到微观上下文的同时提高阴影检测性能。
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最近的基于学习的初始化算法已经达到了在删除视频中的不期望的对象之后完成缺失区域的令人信服的结果。为了保持帧之间的时间一致性,3D空间和时间操作通常在深网络中使用。但是,这些方法通常遭受内存约束,只能处理低分辨率视频。我们提出了一种用于高分辨率视频侵略的新型空间剩余聚集框架。关键的想法是首先在下采样的低分辨率视频上学习和应用空间和时间内染色网络。然后,我们通过将学习的空间和时间图像残差(细节)聚合到上采样的染色帧来细化低分辨率结果。定量和定性评估都表明,我们可以生产出比确定高分辨率视频的最先进的方法产生更多的时间相干和视觉上吸引力。
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在大量标记培训数据的监督下,视频语义细分取得了巨大进展。但是,域自适应视频分割,可以通过从标记的源域对未标记的目标域进行调整来减轻数据标记约束,这很大程度上被忽略了。我们设计了时间伪监督(TPS),这是一种简单有效的方法,探讨了从未标记的目标视频学习有效表示的一致性培训的想法。与在空间空间中建立一致性的传统一致性训练不同,我们通过在增强视频框架之间执行模型一致性来探索时空空间中的一致性训练,这有助于从更多样化的目标数据中学习。具体来说,我们设计了跨框架伪标签,以从以前的视频帧中提供伪监督,同时从增强的当前视频帧中学习。跨框架伪标签鼓励网络产生高确定性预测,从而有效地通过跨框架增强来促进一致性训练。对多个公共数据集进行的广泛实验表明,与最先进的ART相比,TPS更容易实现,更稳定,并且可以实现卓越的视频细分精度。
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由于透明玻璃与图像中的任意物体相同,大多数现有物体检测方法产生较差的玻璃检测结果。与众不同的基于深度学习的智慧不同,只需使用对象边界作为辅助监督,我们利用标签解耦将原始标记的地图(GT)映射分解为内部扩散图和边界扩散图。与两个新生成的地图合作的GT映射破坏了物体边界的不平衡分布,导致玻璃检测质量改善。我们有三个关键贡献来解决透明的玻璃探测问题:(1)我们提出了一个三流神经网络(短暂的呼叫GlassNet),完全吸收三张地图中的有益功能。 (2)我们设计多尺度交互扩张模块,以探索更广泛的上下文信息。 (3)我们开发了一个基于关注的边界意识的功能拼接模块,用于集成多模态信息。基准数据集的广泛实验表明,在整体玻璃检测精度和边界清晰度方面,在SOTA方面对我们的方法进行了明确的改进。
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强大的语义细分面临的一个普遍挑战是昂贵的数据注释成本。现有的半监督解决方案显示出解决此问题的巨大潜力。他们的关键想法是通过未经监督的数据增加未标记的数据来构建一致性正则化,以进行模型培训。未标记数据的扰动使一致性训练损失使半监督的语义分割受益。但是,这些扰动破坏了图像上下文并引入了不自然的边界,这对语义分割是有害的。此外,广泛采用的半监督学习框架,即均值老师,遭受了绩效限制,因为学生模型最终会收敛于教师模型。在本文中,首先,我们提出了一个友好的可区分几何扭曲,以进行无监督的数据增强。其次,提出了一个新颖的对抗双重学生框架,以从以下两个方面从以下两个方面改善均等老师:(1)双重学生模型是独立学习的,除了稳定约束以鼓励利用模型多样性; (2)对对抗性训练计划适用于学生,并诉诸歧视者以区分无标记数据的可靠伪标签进行自我训练。通过对Pascal VOC2012和CityScapes进行的广泛实验来验证有效性。我们的解决方案可显着提高两个数据集的性能和最先进的结果。值得注意的是,与完全监督相比,我们的解决方案仅使用Pascal VOC2012上的12.5%注释数据获得了73.4%的可比MIOU。我们的代码和模型可在https://github.com/caocong/ads-semiseg上找到。
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