尽管单眼3D姿势估计似乎在公共数据集上取得了非常准确的结果,但它们的概括能力在很大程度上被忽略了。在这项工作中,我们对现有方法进行系统评估,并发现在对不同的摄像机,人体姿势和外观进行测试时,它们会出现更大的错误。为了解决这个问题,我们介绍了VirtualPose,这是一个两阶段的学习框架,以利用该任务特定的隐藏的“免费午餐”,即免费生成无限数量的姿势和摄像头,以免费培训模型。为此,第一阶段将图像转换为抽象的几何表示(AGR),然后第二阶段将它们映射到3D姿势。它从两个方面解决了概括问题:(1)可以在不同的2D数据集上对第一阶段进行培训,以降低过度合适外观的风险; (2)第二阶段可以接受从大量虚拟摄像机和姿势合成的不同AGR训练。它的表现优于SOTA方法,而无需使用任何配对的图像和3D姿势,从而为实用应用铺平了道路。代码可从https://github.com/wkom/virtualpose获得。
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尽管基于体素的方法已经获得了来自多摄像头的多人3D姿势估计的有希望的结果,但它们具有沉重的计算负担,尤其是对于大型场景。我们提出了更快的素素,以通过将特征体积重新投影到三个二维坐标平面并分别估算x,y,z坐标来解决挑战。为此,我们首先通过分别基于投影到XY平面和Z轴的体积功能来估算2D框及其高度,首先通过一个3D边界框来定位每个人。然后,对于每个人,我们分别估算三个坐标平面的部分关节坐标,然后将其融合以获得最终的3D姿势。该方法不含昂贵的3D-CNN,并将其素的速度提高了十倍,同时作为最先进的方法的竞争精度,证明了其在实时应用中的潜力。
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Egocentric 3D human pose estimation with a single head-mounted fisheye camera has recently attracted attention due to its numerous applications in virtual and augmented reality. Existing methods still struggle in challenging poses where the human body is highly occluded or is closely interacting with the scene. To address this issue, we propose a scene-aware egocentric pose estimation method that guides the prediction of the egocentric pose with scene constraints. To this end, we propose an egocentric depth estimation network to predict the scene depth map from a wide-view egocentric fisheye camera while mitigating the occlusion of the human body with a depth-inpainting network. Next, we propose a scene-aware pose estimation network that projects the 2D image features and estimated depth map of the scene into a voxel space and regresses the 3D pose with a V2V network. The voxel-based feature representation provides the direct geometric connection between 2D image features and scene geometry, and further facilitates the V2V network to constrain the predicted pose based on the estimated scene geometry. To enable the training of the aforementioned networks, we also generated a synthetic dataset, called EgoGTA, and an in-the-wild dataset based on EgoPW, called EgoPW-Scene. The experimental results of our new evaluation sequences show that the predicted 3D egocentric poses are accurate and physically plausible in terms of human-scene interaction, demonstrating that our method outperforms the state-of-the-art methods both quantitatively and qualitatively.
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人际关系的阻塞和深度歧义使估计单眼多人的3D姿势是以摄像头为中心的坐标,这是一个具有挑战性的问题。典型的自上而下框架具有高计算冗余,并具有额外的检测阶段。相比之下,自下而上的方法的计算成本较低,因为它们受人数的影响较小。但是,大多数现有的自下而上方法将以摄像头3D为中心的人姿势估计视为两个无关的子任务:2.5D姿势估计和以相机为中心的深度估计。在本文中,我们提出了一个统一模型,该模型利用这两个子任务的相互益处。在框架内,稳健结构的2.5D姿势估计旨在基于深度关系识别人际遮挡。此外,我们开发了一种端到端几何感知的深度推理方法,该方法利用了2.5D姿势和以摄像头为中心的根深度的相互益处。该方法首先使用2.5D姿势和几何信息来推断向前通行证中以相机为中心的根深度,然后利用根深蒂固,以进一步改善向后通过的2.5D姿势估计的表示。此外,我们设计了一种自适应融合方案,该方案利用视觉感知和身体几何形状来减轻固有的深度歧义问题。广泛的实验证明了我们提出的模型比广泛的自下而上方法的优越性。我们的准确性甚至与自上而下的同行竞争。值得注意的是,我们的模型比现有的自下而上和自上而下的方法快得多。
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多人3D姿势估计是一项具有挑战性的任务,因为遮挡和深度歧义,尤其是在人群场景的情况下。为了解决这些问题,大多数现有方法通过使用图神经网络增强特征表示或添加结构约束来探索建模身体上下文提示。但是,这些方法对于它们的单根公式并不强大,该公式将3D从根节点带有预定义的图形。在本文中,我们提出了GR-M3D,该GR-M3D模拟了\ textbf {m} ulti-person \ textbf {3d}构成构成构成效果估计,并使用动态\ textbf {g} raph \ textbf {r textbf {r} eSounting。预测GR-M3D中的解码图而不是预定。特别是,它首先生成几个数据图,并通过刻度和深度意识到的细化模块(SDAR)增强它们。然后从这些数据图估算每个人的多个根关键点和密集的解码路径。基于它们,动态解码图是通过将路径权重分配给解码路径来构建的,而路径权重是从这些增强的数据图推断出来的。此过程被命名为动态图推理(DGR)。最后,根据每个检测到的人的动态解码图对3D姿势进行解码。 GR-M3D可以根据输入数据采用软路径权重,通过采用软路径权重来调整解码图的结构,这使得解码图最能适应不同的输入人员,并且比以前的方法更有能力处理闭塞和深度歧义。我们从经验上表明,提出的自下而上方法甚至超过自上而下的方法,并在三个3D姿势数据集上实现最先进的方法。
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我们考虑从野外拥挤的场景中恢复一个人的3D人网格的问题。尽管在3D人网估计中取得了很多进展,但当测试输入的场景拥挤时,现有的方法很难。失败的第一个原因是训练和测试数据之间的域间隙。一个运动捕获数据集为训练提供准确的3D标签,缺乏人群数据,并阻碍了网络无法学习目标人的拥挤场景射击图像特征。第二个原因是功能处理,该功能处理在空间上平均包含多个人的本地化边界框的特征图。平均整个功能映射使目标人的特征与他人无法区分。我们提出了3dcrowdnet,首先要明确针对野生野外的场景,并通过解决上述问题来估算强大的3D人网。首先,我们利用2D人姿势估计不需要带有3D标签的运动捕获数据集进行训练,并且不受域间隙的困扰。其次,我们提出了一个基于联合的回归器,将目标人的特征与他人区分开来。我们的基于联合的回归器通过对目标关节位置的采样特征来保留目标的空间激活并回归人类模型参数。结果,3DCORDNET学习了针对目标的功能,并有效地排除了附近人的无关特征。我们对各种基准进行实验,并证明3dcrowdnet对野外拥挤的场景的鲁棒性在定量和定性上。该代码可在https://github.com/hongsukchoi/3dcrowdnet_release上获得。
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尽管最近的进步,但是,尽管最近的进展,但是从单个图像中的人类姿势的全3D估计仍然是一个具有挑战性的任务。在本文中,我们探讨了关于场景几何体的强先前信息的假设可用于提高姿态估计精度。为了主弱地解决这个问题,我们已经组装了一种新的$ \ textbf {几何姿势提供} $ DataSet,包括与各种丰富的3D环境交互的人员的多视图图像。我们利用商业运动捕获系统来收集场景本身的姿势和构造精确的几何3D CAD模型的金标估计。要将对现有框架的现有框架注入图像的现有框架,我们介绍了一种新颖的,基于视图的场景几何形状,一个$ \ textbf {多层深度图} $,它采用了多次射线跟踪到简明地编码沿着每种相机视图光线方向的多个表面入口和退出点。我们提出了两种不同的机制,用于集成多层深度信息姿势估计:输入作为升降2D姿势的编码光线特征,其次是促进学习模型以支持几何一致姿态估计的可差异损失。我们通过实验展示这些技术可以提高3D姿势估计的准确性,特别是在遮挡和复杂场景几何形状的存在中。
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闭塞对单眼多人3D人体姿势估计构成了极大的威胁,这是由于封闭器的形状,外观和位置方面的差异很大。尽管现有的方法试图用姿势先验/约束,数据增强或隐性推理处理遮挡,但它们仍然无法概括地看不见姿势或遮挡案例,并且在出现多人时可能会犯大错误。受到人类从可见线索推断关节的显着能力的启发,我们开发了一种方法来显式建模该过程,该过程可以显着改善有或没有遮挡的情况下,可以显着改善自下而上的多人姿势估计。首先,我们将任务分为两个子任务:可见的关键点检测和遮挡的关键点推理,并提出了深入监督的编码器蒸馏(DSED)网络以求解第二个网络。为了训练我们的模型,我们提出了一种骨骼引导的人形拟合(SSF)方法,以在现有数据集上生成伪遮挡标签,从而实现明确的遮挡推理。实验表明,从遮挡中明确学习可以改善人类姿势估计。此外,利用可见关节的特征级信息使我们可以更准确地推理遮挡关节。我们的方法的表现优于几个基准的最新自上而下和自下而上的方法。
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We propose a CNN-based approach for 3D human body pose estimation from single RGB images that addresses the issue of limited generalizability of models trained solely on the starkly limited publicly available 3D pose data. Using only the existing 3D pose data and 2D pose data, we show state-of-the-art performance on established benchmarks through transfer of learned features, while also generalizing to in-the-wild scenes. We further introduce a new training set for human body pose estimation from monocular images of real humans that has the ground truth captured with a multi-camera marker-less motion capture system. It complements existing corpora with greater diversity in pose, human appearance, clothing, occlusion, and viewpoints, and enables an increased scope of augmentation. We also contribute a new benchmark that covers outdoor and indoor scenes, and demonstrate that our 3D pose dataset shows better in-the-wild performance than existing annotated data, which is further improved in conjunction with transfer learning from 2D pose data. All in all, we argue that the use of transfer learning of representations in tandem with algorithmic and data contributions is crucial for general 3D body pose estimation.
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本文调查了2D全身人类姿势估计的任务,该任务旨在将整个人体(包括身体,脚,脸部和手)局部定位在整个人体上。我们提出了一种称为Zoomnet的单网络方法,以考虑到完整人体的层次结构,并解决不同身体部位的规模变化。我们进一步提出了一个称为Zoomnas的神经体系结构搜索框架,以促进全身姿势估计的准确性和效率。Zoomnas共同搜索模型体系结构和不同子模块之间的连接,并自动为搜索的子模块分配计算复杂性。为了训练和评估Zoomnas,我们介绍了第一个大型2D人类全身数据集,即可可叶全体V1.0,它注释了133个用于野外图像的关键点。广泛的实验证明了Zoomnas的有效性和可可叶v1.0的重要性。
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在本文中,我们考虑了同时找到和从单个2D图像中恢复多手的具有挑战性的任务。先前的研究要么关注单手重建,要么以多阶段的方式解决此问题。此外,常规的两阶段管道首先检测到手部区域,然后估计每个裁剪贴片的3D手姿势。为了减少预处理和特征提取中的计算冗余,我们提出了一条简洁但有效的单阶段管道。具体而言,我们为多手重建设计了多头自动编码器结构,每个HEAD网络分别共享相同的功能图并分别输出手动中心,姿势和纹理。此外,我们采用了一个弱监督的计划来减轻昂贵的3D现实世界数据注释的负担。为此,我们提出了一系列通过舞台训练方案优化的损失,其中根据公开可用的单手数据集生成具有2D注释的多手数据集。为了进一步提高弱监督模型的准确性,我们在单手和多个手设置中采用了几个功能一致性约束。具体而言,从本地功能估算的每只手的关键点应与全局功能预测的重新投影点一致。在包括Freihand,HO3D,Interhand 2.6M和RHD在内的公共基准测试的广泛实验表明,我们的方法在弱监督和完全监督的举止中优于基于最先进的模型方法。代码和模型可在{\ url {https://github.com/zijinxuxu/smhr}}上获得。
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我们从单一的图像处理多的人三维人体姿势和体形估计的问题。虽然这个问题可以通过应用单人对同一场景接近多次来解决,近期的作品都示出的建筑在深深的架构,同时推理通过强制执行,例如,深度为了所有的人都在现场以整体方式的优点限制或重建的机构之间相互渗透最小化。但是,现有的方法仍然无法捕捉所造成的内在的体规模和深度的模糊人的规模变化。在这项工作中,我们处理的,通过强制所有的人的脚留在地面制定是学习的适当机构的规模和相对相机姿态新颖的优化方案,这一挑战。在MuPoTS-3D和3DPW数据集进行彻底的评估表明,我们的做法是能够稳健地估计多的人的身体翻译和形状,而取回自己的空间布置,始终如一改善当前国家的最先进的,尤其是在场面与人非常不同的高度
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人类姿势和形状估计的任务中的关键挑战是闭塞,包括自闭合,对象 - 人闭塞和人际闭塞。缺乏多样化和准确的姿势和形状训练数据成为一个主要的瓶颈,特别是对于野外闭塞的场景。在本文中,我们专注于在人际闭塞的情况下估计人类姿势和形状,同时处理对象 - 人闭塞和自动闭塞。我们提出了一种新颖的框架,该框架综合了遮挡感知的轮廓和2D关键点数据,并直接回归到SMPL姿势和形状参数。利用神经3D网格渲染器以启用剪影监控,这有助于形状估计的巨大改进。此外,合成了全景视点中的关键点和轮廓驱动的训练数据,以补偿任何现有数据集中缺乏视点的多样性。实验结果表明,在姿势估计准确性方面,我们在3DPW和3DPW-Crowd数据集中是最先进的。所提出的方法在形状估计方面显着优于秩1方法。在形状预测精度方面,SSP-3D还实现了顶级性能。
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在自然谈话和互动中,我们的手经常重叠或彼此接触。由于双手的均匀外观,这使得估计从图像互动的3D姿势困难。在本文中,我们证明了自我相似性,以及将像素观测分配给各自的手和它们的部分的产生的歧义是最终3D姿势错误的主要原因。通过这种洞察力,我们提出了数字,一种估计来自单眼图像的两个交互手的3D姿势的新方法。该方法包括两个交织分支,该分支处理输入图像到每个像素语义部分分段掩模和视觉特征卷。与事先工作相比,我们不会从姿势估计阶段解耦分割,而是直接利用每个像素概率直接在下游姿势估计任务中。为此,零件概率与视觉功能合并并通过全卷积层处理。我们通过实验表明,该方法在Interhand2.6M数据集中实现了新的最先进的性能。我们提供详细的消融研究,以证明我们方法的功效,并提供对像素所有权建模如何影响3D手姿势估计的见解。
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在全球坐标系中,基于颜色的双手3D姿势估计在许多应用中至关重要。但是,很少有专门用于此任务的数据集,并且没有现有数据集支持在非实验室环境中的估计。这在很大程度上归因于3D手姿势注释所需的复杂数据收集过程,这也导致难以获得野生估计所需的视觉多样性水平的实例。为了实现这一目标,最近提出了一个大规模的数据集EGO2HANDS来解决野外双手分割和检测的任务。拟议的基于组成的数据生成技术可以创建具有质量,数量和多样性的双手实例,从而将其推广到看不见的域。在这项工作中,我们提出了EGO2Handspose,这是包含3D手姿势注释的EGO2HAND的扩展,并且是第一个在看不见域中启用基于颜色的两手3D跟踪的数据集。为此,我们开发了一组参数拟合算法以启用1)使用单个图像的3D手姿势注释,2)自动转换从2D到3D手势和3)具有时间一致性的准确双手跟踪。我们在多阶段管道上提供了增量的定量分析,并表明我们数据集中的培训达到了最新的结果,这些结果大大胜过其他数据集,以实现以自我为中心的双手全球3D姿势估计的任务。
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给出了多人的形象,我们的目标是直接向所有人的姿势和形状以及相对深度的形状。然而,在图像中推断一个人的深度,在没有知道其高度的情况下从根本上模糊。当场景包含尺寸非常不同的尺寸时,这尤其有问题。从婴儿到成年人。要解决这个问题,我们需要几件事。首先,我们开发一种新的方法,可在单个图像中推断多人的姿势和深度。虽然以前的工作估计多个人通过推理在图像平面上,但我们的方法称为BEV,增加了额外的虚拟鸟瞰图表示,以明确地理解深度。在图像中的身体中心和深度和深度,通过梳理这些,估计3D身体位置的BEV原因。与现有工作不同,BEV是一种单次射击方法,即端到端可分辨率。其次,身高随着年龄而变化,无法解决深度而不估计图像中的人们的年龄。为此,我们利用3D身体模型空间,让您从婴儿推断为成年人。第三,要训练BEV,我们需要一个新的数据集。具体而言,我们创建一个“相对人类”(RH)数据集,包括图像中人们的年龄标签和相对深度关系。 RH和Agora的广泛实验证明了模型和培训计划的有效性。 BEV优于深度推理,儿童形状估计和鲁布利的现有方法。代码和数据集将用于研究目的。
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在本文中,提出了一种称为POP-Net的实时方法,以预测来自深度图像的多人3D。 POP-Net了解到在一次拍摄中预测自下而上的部分表示和自上而下的全球姿势。具体地,介绍了一种名为截断的零件位移场(TPDF)的新的零级表示,这使得明确的融合过程能够统一自下而上部分检测和全局姿势检测的优点。同时,引入了有效的模式选择方案以自动解决全局姿势和部分检测之间的冲突案例。最后,由于缺乏用于开发多人3D姿势估计的高质量深度数据集,我们将多人3D人类姿势数据集(MP-3DHP)引入新的基准。 MP-3DHP旨在在模型培训中实现有效的多人和背景数据增强,并在不受控制的多人场景下评估3D人类姿势估计。我们表明Pop-Net在MP-3DHP和广泛使用的ITOP数据集上实现了最先进的结果,并对多人处理的效率具有显着的优势。为了证明我们的算法管道的应用之一,我们还显示了由我们计算的3D关节位置驱动的虚拟化身的结果。 MP-3DHP数据集和评估代码已提供:https://github.com/oppo-us-research/pop-net。
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瑜伽是全球广受好评的,广泛推荐的健康生活实践。在执行瑜伽时保持正确的姿势至关重要。在这项工作中,我们采用了从人类姿势估计模型中的转移学习来提取整个人体的136个关键点,以训练一个随机的森林分类器,该分类器用于估算瑜伽室。在内部收集的内部收集的瑜伽视频数据库中评估了结果,该数据库是从4个不同的相机角度记录的51个主题。我们提出了一个三步方案,用于通过对1)看不见的帧,2)看不见的受试者进行测试来评估瑜伽分类器的普遍性。我们认为,对于大多数应用程序,对看不见的主题的验证精度和看不见的摄像头是最重要的。我们经验分析了三个公共数据集,转移学习的优势以及目标泄漏的可能性。我们进一步证明,分类精度在很大程度上取决于所采用的交叉验证方法,并且通常会产生误导。为了促进进一步的研究,我们已公开提供关键点数据集和代码。
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Accurate whole-body multi-person pose estimation and tracking is an important yet challenging topic in computer vision. To capture the subtle actions of humans for complex behavior analysis, whole-body pose estimation including the face, body, hand and foot is essential over conventional body-only pose estimation. In this paper, we present AlphaPose, a system that can perform accurate whole-body pose estimation and tracking jointly while running in realtime. To this end, we propose several new techniques: Symmetric Integral Keypoint Regression (SIKR) for fast and fine localization, Parametric Pose Non-Maximum-Suppression (P-NMS) for eliminating redundant human detections and Pose Aware Identity Embedding for jointly pose estimation and tracking. During training, we resort to Part-Guided Proposal Generator (PGPG) and multi-domain knowledge distillation to further improve the accuracy. Our method is able to localize whole-body keypoints accurately and tracks humans simultaneously given inaccurate bounding boxes and redundant detections. We show a significant improvement over current state-of-the-art methods in both speed and accuracy on COCO-wholebody, COCO, PoseTrack, and our proposed Halpe-FullBody pose estimation dataset. Our model, source codes and dataset are made publicly available at https://github.com/MVIG-SJTU/AlphaPose.
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当标记的数据丰富时,从单个图像中进行3D姿势估计的监督方法非常有效。但是,由于对地面3D标签的获取是劳动密集型且耗时的,最近的关注已转向半决赛和弱监督的学习。产生有效的监督形式,几乎没有注释,仍然在拥挤的场景中构成重大挑战。在本文中,我们建议通过加权区分三角剖分施加多视文几何约束,并在没有标签时将其用作一种自我设计的形式。因此,我们以一种方式训练2D姿势估计器,以使其预测对应于对三角姿势的3D姿势的重新投影,并在其上训练辅助网络以产生最终的3D姿势。我们通过一种加权机制来补充三角剖分,从而减轻了由自我咬合或其他受试者的遮挡引起的嘈杂预测的影响。我们证明了半监督方法对人类36M和MPI-INF-3DHP数据集的有效性,以及在具有闭塞的新的多视频多人数据集上。
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