对于在线视频实例分段（VI），以有效的方式充分利用来自先前帧的信息对于实时应用是必不可少的。最先前的方法遵循一个两级方法，需要额外的计算，例如RPN和Roialign，并且在VI中的所有子任务中没有完全利用视频中的可用信息。在本文中，我们提出了一种基于网格结构特征表示构建的在线VI的新颖单级框架。基于网格的功能允许我们使用完全卷积的网络进行实时处理，并且还可以轻松地重用和共享不同组件内的功能。我们还介绍了从可用帧中聚合信息的协同操作模块，以便丰富VI中所有子任务的功能。我们的设计充分利用了以高效的方式为所有任务的网格形式提供了以前的信息，我们在YouTube上实现了新的最先进的准确性（38.6 AP和36.9 AP）和速度（40.0fps） - 2019年和2021年在线VIS方法之间的数据集。

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。

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.

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

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.

We propose a novel solution for semi-supervised video object segmentation. By the nature of the problem, available cues (e.g. video frame(s) with object masks) become richer with the intermediate predictions. However, the existing methods are unable to fully exploit this rich source of information. We resolve the issue by leveraging memory networks and learn to read relevant information from all available sources. In our framework, the past frames with object masks form an external memory, and the current frame as the query is segmented using the mask information in the memory. Specifically, the query and the memory are densely matched in the feature space, covering all the space-time pixel locations in a feed-forward fashion. Contrast to the previous approaches, the abundant use of the guidance information allows us to better handle the challenges such as appearance changes and occlussions. We validate our method on the latest benchmark sets and achieved the state-of-the-art performance (overall score of 79.4 on Youtube-VOS val set,

视频实例细分（VIS）是一项在视频中同时需要分类，细分和实例关联的任务。最近的VIS方法依靠复杂的管道来实现此目标，包括与ROI相关的操作或3D卷积。相比之下，我们通过添加额外的跟踪头提出了基于实例分割方法Condinst的简单有效的单阶段VIS框架。为了提高实例关联精度，提出了一种新型的双向时空对比度学习策略，用于跟踪跨帧的嵌入。此外，利用实例的时间一致性方案来产生时间连贯的结果。在YouTube-VIS-2019，YouTube-Vis-2021和OVIS-2021数据集上进行的实验验证了所提出方法的有效性和效率。我们希望所提出的框架可以作为许多其他实例级视频关联任务的简单而强大的替代方案。

多个对象跟踪和分段需要检测，跟踪和分割属于一组给定类的对象。大多数方法仅利用时间维度来解决关联问题，同时依赖于分段掩码本身的单帧预测。我们提出了原型的横向网络（PCAN），能够利用在线多个对象跟踪和分段的丰富的时空信息。 PCAN首先将时空内存蒸馏成一组原型，然后用横向从过去的框架中检索丰富的信息。要分段每个对象，PCAN采用原型外观模块来学习一组对比的前景和背景原型，然后随着时间的推移传播。广泛的实验表明，PCAN优于YouTube-VIS和BDD100K数据集的当前视频实例跟踪和分段竞争获奖者，并为单阶段和两级分割框架表示有效性。代码和视频资源有关http://vis.xyz/pub/pcan可用。

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。

我们的视频是否可以在场景中存在沉重的遮挡时感知对象？为了回答这个问题，我们收集一个名为OVIS的大型数据集，用于遮挡视频实例分段，即同时检测，段和跟踪遮挡场景中的实例。 OVIS由25个语义类别的296K高质量的掩码组成，通常发生对象遮挡。虽然我们的人类视觉系统可以通过语境推理和关联来理解那些被遮挡的情况，但我们的实验表明当前的视频理解系统不能。在ovis数据集上，最先进的算法实现的最高AP仅为16.3，这揭示了我们仍然处于创建对象，实例和视频中的新生阶段。我们还提出了一个简单的即插即用模块，执行时间特征校准，以补充闭塞引起的缺失对象线索。基于MaskTrack R-CNN和SIPMASK构建，我们在OVIS数据集中获得了显着的AP改进。 ovis数据集和项目代码可在http://songbai.site/ovis获得。

分割高度重叠的图像对象是具有挑战性的，因为图像上的真实对象轮廓和遮挡边界之间通常没有区别。与先前的实例分割方法不同，我们将图像形成模拟为两个重叠层的组成，并提出了双层卷积网络（BCNET），其中顶层检测到遮挡对象（遮挡器），而底层则渗透到部分闭塞实例（胶囊）。遮挡关系与双层结构的显式建模自然地将遮挡和遮挡实例的边界解散，并在掩模回归过程中考虑了它们之间的相互作用。我们使用两种流行的卷积网络设计（即完全卷积网络（FCN）和图形卷积网络（GCN））研究了双层结构的功效。此外，我们通过将图像中的实例表示为单独的可学习封闭器和封闭者查询，从而使用视觉变压器（VIT）制定双层解耦。使用一个/两个阶段和基于查询的对象探测器具有各种骨架和网络层选择验证双层解耦合的概括能力，如图像实例分段基准（可可，亲戚，可可）和视频所示实例分割基准（YTVIS，OVIS，BDD100K MOTS），特别是对于重闭塞病例。代码和数据可在https://github.com/lkeab/bcnet上找到。

我们基于以下假设，即明确面向对象的信息可能是理解整个序列的上下文，我们介绍了一个新的范式用于离线视频实例分割（VIS）。为此，我们提出了Vita，这是一个简单的结构，建立在基于现成的变压器的图像实例分割模型之上。具体而言，我们使用图像对象检测器作为将特定于对象的上下文提炼为对象令牌的一种手段。 Vita通过在不使用时空主链功能的情况下关联框架级对象令牌来完成视频级别的理解。通过使用凝结信息在对象之间有效建立关系，Vita用Resnet-50骨架在VIS基准上实现了最新的关系：49.8 AP，45.7 AP在YouTube-VIS 2019和2021和2021和19.6 AP上的AP上的Ovis上。此外，由于其基于对象令牌的结构与骨干功能脱节，Vita显示了以前的离线VIS方法未探索的几个实际优势 - 使用常见的GPU处理长长和高分辨率的视频，并冻结框架级检测器在图像域进行训练。代码将在https://github.com/sukjunhwang/vita上提供。

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。

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。

Exploring dense matching between the current frame and past frames for long-range context modeling, memory-based methods have demonstrated impressive results in video object segmentation (VOS) recently. Nevertheless, due to the lack of instance understanding ability, the above approaches are oftentimes brittle to large appearance variations or viewpoint changes resulted from the movement of objects and cameras. In this paper, we argue that instance understanding matters in VOS, and integrating it with memory-based matching can enjoy the synergy, which is intuitively sensible from the definition of VOS task, \ie, identifying and segmenting object instances within the video. Towards this goal, we present a two-branch network for VOS, where the query-based instance segmentation (IS) branch delves into the instance details of the current frame and the VOS branch performs spatial-temporal matching with the memory bank. We employ the well-learned object queries from IS branch to inject instance-specific information into the query key, with which the instance-augmented matching is further performed. In addition, we introduce a multi-path fusion block to effectively combine the memory readout with multi-scale features from the instance segmentation decoder, which incorporates high-resolution instance-aware features to produce final segmentation results. Our method achieves state-of-the-art performance on DAVIS 2016/2017 val (92.6% and 87.1%), DAVIS 2017 test-dev (82.8%), and YouTube-VOS 2018/2019 val (86.3% and 86.3%), outperforming alternative methods by clear margins.

视频实例分割（VIS）是一个新的固有多任务问题，旨在在视频序列中检测，细分和跟踪每个实例。现有方法主要基于单帧功能或多个帧的单尺度功能，其中忽略了时间信息或多尺度信息。为了结合时间和比例信息，我们提出了一种时间金字塔路由（TPR）策略，以从两个相邻帧的特征金字塔对有条件地对齐和进行像素级聚集。具体而言，TPR包含两个新的组件，包括动态对齐细胞路由（DACR）和交叉金字塔路由（CPR），其中DACR设计用于跨时间维度对齐和门控金字塔特征，而CPR则在跨音阶范围内暂时汇总的特征。此外，我们的方法是轻巧和插件模块，可以轻松地应用于现有的实例分割方法。在包括YouTube-Vis（2019，2021）和CityScapes-VP在内的三个数据集上进行的广泛实验证明了拟议方法对几种最先进的视频实例和全盘细分方法的有效性和效率。代码将在\ url {https://github.com/lxtgh/temporalpyramidrouting}上公开获得。

半监控视频对象分割（VOS）是指在近年来在第一帧中的注释中分割剩余帧中的目标对象，该帧近年来已经积极研究。关键挑战在于找到利用过去框架的时空上下文的有效方法来帮助学习当前帧的判别目标表示。在本文中，我们提出了一种具有专门设计的交互式变压器的新型暹罗网络，称为SITVOS，以实现从历史到当前帧的有效上下文传播。从技术上讲，我们使用变换器编码器和解码器单独处理过去的帧和当前帧，即，编码器从过去的帧中对目标对象的强大的时空上下文进行编码，而解码器将当前帧的特征嵌入为查询。从编码器输出检索目标。为了进一步增强目标表示，设计了一种特征交互模块（FIM）以促进编码器和解码器之间的信息流。此外，我们使用暹罗架构来提取过去和当前帧的骨干功能，它能够重用并且比现有方法更有效。三个挑战基准测试的实验结果验证了SITVOS在最先进的方法上的优越性。

我们提出了Minvis，这是一个最小的视频实例细分（VIS）框架，该框架既可以通过基于视频的体系结构也不是培训程序来实现最先进的VIS性能。通过仅培训基于查询的图像实例分割模型，MINVIS在具有挑战性的VIS数据集上优于先前的最佳结果，超过10％的AP。由于Minvis将培训视频中的框架视为独立图像，因此我们可以在培训视频中大量示例带有带有任何修改的培训视频框架。 MINVIS只有1％的标签框架优于表现，或与YouTube-VIS 2019/2021上的完全监督的最新方法相媲美。我们的主要观察结果是，受过训练以歧视框架内对象实例的查询在时间上是一致的，可以用于跟踪实例，而无需任何手动设计的启发式方法。因此，MINVIS具有以下推理管道：我们首先将基于查询的图像实例分割应用于视频帧。然后，通过相应查询的两部分匹配来跟踪分段的实例。此推论是以在线方式完成的，无需立即处理整个视频。因此，MINVI具有降低标签成本和记忆要求的实际优势，同时又不牺牲VIS性能。代码可在以下网址找到：https：//github.com/nvlabs/minvis

视频实例分割旨在预测每个帧的对象分割掩码，并关联多个帧的实例。最近的端到端视频实例分割方法能够在直接并行序列解码/预测框架中共同执行对象分割和实例关联。尽管这些方法通常可以预测较高质量的对象分割掩码，但它们可能无法在具有挑战性的情况下与实例相关联，因为它们没有明确对相邻帧的时间实例一致性进行建模。我们提出了一个一致的端到端视频实例分割框架，并在框架间反复注意，以建模相邻帧的时间实例一致性和全局时间上下文。我们的广泛实验表明，框架间的重复注意显着提高了时间实例的一致性，同时保持对象分割掩模的质量。我们的模型在YouTubevis-2019（62.1 \％）和YouTubevis-2021（54.7 \％）数据集上都达到了最新的精度。此外，定量和定性结果表明，所提出的方法可以预测更具时间一致的实例分割掩码。

视频实例分段旨在检测视频中的段和跟踪对象。电流接近将图像级分段算法扩展到时间域。然而，这导致时间上不一致的掩模。在这项工作中，我们由于性能瓶颈而导致的掩模质量。通过此激励，我们提出了一种视频实例分段方法，可以减轻由于缺失的检测而存在的问题。由于这不能简单地使用空间信息来解决，因此我们使用帧间关节来利用时间上下文。这允许我们的网络使用来自相邻帧的框预测来重新拍摄缺失的对象，从而克服丢失的检测。我们的方法通过在YouTube-Vis基准上实现35.1％的地图，显着优于先前最先进的算法。此外，我们的方法完全在线，不需要未来的框架。我们的代码在https://github.com/anirudh-chakravarthy/objprop上公开提供。