In semi-supervised representation learning frameworks, when the number of labelled data is very scarce, the quality and representativeness of these samples become increasingly important. Existing literature on semi-supervised learning randomly sample a limited number of data points for labelling. All these labelled samples are then used along with the unlabelled data throughout the training process. In this work, we ask two important questions in this context: (1) does it matter which samples are selected for labelling? (2) does it matter how the labelled samples are used throughout the training process along with the unlabelled data? To answer the first question, we explore a number of unsupervised methods for selecting specific subsets of data to label (without prior knowledge of their labels), with the goal of maximizing representativeness w.r.t. the unlabelled set. Then, for our second line of inquiry, we define a variety of different label injection strategies in the training process. Extensive experiments on four popular datasets, CIFAR-10, CIFAR-100, SVHN, and STL-10, show that unsupervised selection of samples that are more representative of the entire data improves performance by up to ~2% over the existing semi-supervised frameworks such as MixMatch, ReMixMatch, FixMatch and others with random sample labelling. We show that this boost could even increase to 7.5% for very few-labelled scenarios. However, our study shows that gradually injecting the labels throughout the training procedure does not impact the performance considerably versus when all the existing labels are used throughout the entire training.
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We present XKD, a novel self-supervised framework to learn meaningful representations from unlabelled video clips. XKD is trained with two pseudo tasks. First, masked data reconstruction is performed to learn modality-specific representations. Next, self-supervised cross-modal knowledge distillation is performed between the two modalities through teacher-student setups to learn complementary information. To identify the most effective information to transfer and also to tackle the domain gap between audio and visual modalities which could hinder knowledge transfer, we introduce a domain alignment strategy for effective cross-modal distillation. Lastly, to develop a general-purpose solution capable of handling both audio and visual streams, a modality-agnostic variant of our proposed framework is introduced, which uses the same backbone for both audio and visual modalities. Our proposed cross-modal knowledge distillation improves linear evaluation top-1 accuracy of video action classification by 8.4% on UCF101, 8.1% on HMDB51, 13.8% on Kinetics-Sound, and 14.2% on Kinetics400. Additionally, our modality-agnostic variant shows promising results in developing a general-purpose network capable of handling different data streams. The code is released on the project website.
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先前的工作表明,使用顺序学习者学习面部不同组成部分的顺序可以在面部表达识别系统的性能中发挥重要作用。我们提出了Facetoponet,这是面部表达识别的端到端深层模型,它能够学习面部有效的树拓扑。然后,我们的模型遍历学习的树以生成序列,然后将其用于形成嵌入以喂养顺序学习者。设计的模型采用一个流进行学习结构,并为学习纹理提供一个流。结构流着重于面部地标的位置,而纹理流的主要重点是在地标周围的斑块上学习纹理信息。然后,我们通过利用有效的基于注意力的融合策略来融合两个流的输出。我们对四个大型内部面部表达数据集进行了广泛的实验 - 即Alltionnet,FER2013,ExpW和RAF-DB,以及一个实验室控制的数据集(CK+)来评估我们的方法。 Facetoponet在五个数据集中的三个数据集中达到了最新的性能,并在其他两个数据集中获得了竞争结果。我们还执行严格的消融和灵敏度实验,以评估模型中不同组件和参数的影响。最后,我们执行鲁棒性实验,并证明与该地区其他领先方法相比,Facetoponet对阻塞更具稳健性。
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我们介绍了一种对比视频表示方法,它使用课程学习在对比度培训中施加动态抽样策略。更具体地说,Concur以易于正面样本(在时间上和语义上相似的剪辑上)开始对比度训练,并且随着训练的进行,它会有效地提高时间跨度,从而有效地采样了硬质阳性(时间为时间和语义上不同)。为了学习更好的上下文感知表示形式,我们还提出了一个辅助任务,以预测积极剪辑之间的时间距离。我们对两个流行的动作识别数据集进行了广泛的实验,即UCF101和HMDB51,我们提出的方法在两项视频动作识别和视频检索的基准任务上实现了最新的性能。我们通过使用R(2+1)D和C3D编码器以及对Kinetics-400和Kinetics-200200数据集的R(2+1)D和C3D编码器以及预训练的影响来探讨编码器骨架和预训练策略的影响。此外,一项详细的消融研究显示了我们提出的方法的每个组成部分的有效性。
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培训深层神经网络以识别图像识别通常需要大规模的人类注释数据。为了减少深神经溶液对标记数据的依赖,文献中已经提出了最先进的半监督方法。尽管如此,在面部表达识别领域(FER)领域,使用这种半监督方法非常罕见。在本文中,我们介绍了一项关于最近提出的在FER背景下的最先进的半监督学习方法的全面研究。我们对八种半监督学习方法进行了比较研究当使用各种标记的样品时。我们还将这些方法的性能与完全监督的培训进行了比较。我们的研究表明,当培训现有的半监督方法时,每类标记的样本只有250个标记的样品可以产生可比的性能,而在完整标记的数据集中训练的完全监督的方法。为了促进该领域的进一步研究,我们在:https://github.com/shuvenduroy/ssl_fer上公开提供代码
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我们提出对象盒,这是一种新颖的单阶段锚定且高度可推广的对象检测方法。与现有的基于锚固的探测器和无锚的探测器相反,它们更偏向于其标签分配中的特定对象量表,我们仅将对象中心位置用作正样本,并在不同的特征级别中平均处理所有对象,而不论对象'尺寸或形状。具体而言,我们的标签分配策略将对象中心位置视为形状和尺寸不足的锚定,并以无锚固的方式锚定,并允许学习每个对象的所有尺度。为了支持这一点,我们将新的回归目标定义为从中心单元位置的两个角到边界框的四个侧面的距离。此外,为了处理比例变化的对象,我们提出了一个量身定制的损失来处理不同尺寸的盒子。结果,我们提出的对象检测器不需要在数据集中调整任何依赖数据集的超参数。我们在MS-Coco 2017和Pascal VOC 2012数据集上评估了我们的方法,并将我们的结果与最先进的方法进行比较。我们观察到,与先前的作品相比,对象盒的性能优惠。此外,我们执行严格的消融实验来评估我们方法的不同组成部分。我们的代码可在以下网址提供:https://github.com/mohsenzand/objectbox。
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我们提出了一条新型的神经管道Msgazenet,该管道通过通过多发射框架利用眼睛解剖学信息来学习凝视的表示。我们提出的解决方案包括两个组件,首先是一个用于隔离解剖眼区域的网络,以及第二个用于多发达凝视估计的网络。眼睛区域的隔离是通过U-NET样式网络进行的,我们使用合成数据集训练该网络,该数据集包含可见眼球和虹膜区域的眼睛区域掩模。此阶段使用的合成数据集是一个由60,000张眼睛图像组成的新数据集,我们使用眼视线模拟器Unityeyes创建。然后将眼睛区域隔离网络转移到真实域,以生成真实世界图像的面具。为了成功进行转移,我们在训练过程中利用域随机化,这允许合成图像从较大的差异中受益,并在类似于伪影的增强的帮助下从更大的差异中受益。然后,生成的眼睛区域掩模与原始眼睛图像一起用作我们凝视估计网络的多式输入。我们在三个基准凝视估计数据集(Mpiigaze,Eyediap和Utmultiview)上评估框架,在那里我们通过分别获得7.57%和1.85%的性能,在Eyediap和Utmultiview数据集上设置了新的最新技术Mpiigaze的竞争性能。我们还研究了方法在数据中的噪声方面的鲁棒性,并证明我们的模型对噪声数据不太敏感。最后,我们执行各种实验,包括消融研究,以评估解决方案中不同组件和设计选择的贡献。
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内部的姿势估计显示出在医院患者监测,睡眠研究和智能家居等领域的价值。在本文中,我们探讨了借助现有的姿势估计器,从高度模棱两可的压力数据中检测身体姿势的不同策略。我们通过直接使用或通过在两个压力数据集上对其进行重新训练来检查预训练的姿势估计器的性能。我们还利用可学习的预处理域适应步骤探索了其他策略,该步骤将模糊的压力图转换为更接近共同目的姿势估计模块的预期输入空间的表示。因此,我们使用了具有多个尺度的完全卷积网络,以向预训练的姿势估计模块提供压力图的姿势特异性特征。我们对不同方法的完整分析表明,在压力数据上,可学习的预处理模块的组合以及重新训练基于图像的姿势估计器能够克服诸如高度模糊的压力点之类的问题,以实现很高的姿势估计准确性。
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我们提出了跨模式的细心连接,这是一种从可穿戴数据中学习的新型动态和有效技术。我们的解决方案可以集成到管道的任何阶段,即在任何卷积层或块之后,以在负责处理每种模式的单个流之间创建中间连接。此外,我们的方法受益于两个属性。首先,它可以单向共享信息(从一种方式到另一种方式)或双向分别。其次,可以同时将其集成到多个阶段中,以进一步允许以几个接触点交换网络梯度。我们对三个公共多模式可穿戴数据集(Wesad,Swell-KW和案例)进行了广泛的实验,并证明我们的方法可以有效地调节不同模式之间的信息,以学习更好的表示。我们的实验进一步表明,一旦整合到基于CNN的多模式溶液(2、3或4模态)中,我们的方法就会导致卓越或竞争性的性能,而不是最先进的表现,并且表现优于各种基线模式和经典的多模式方法。
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3D手姿势估计(HPE)是从任何视觉输入中将手关节定位在3D中的过程。由于HPE在各种人类计算机相互作用应用中的关键作用,HPE最近受到了更多的关注。最近的HPE方法证明了使用视频或多视图图像的优势,从而允许更强大的HPE系统。因此,在这项研究中,我们提出了一种新方法,用变压器进行手工姿势(sethpose)估计进行顺序学习。我们的sethpose管道首先是从单个手图像中提取视觉嵌入。然后,我们使用变压器编码器沿时间或查看角度学习顺序上下文,并生成准确的2D手关节位置。然后,使用具有U-NET配置的图形卷积神经网络将2D手关节位置转换为3D姿势。我们的实验表明,sethpose在颞叶和角度的两个手动序列品种上表现良好。此外,SETHPOSE优于该领域的其他方法,以实现两个公共可用的顺序数据集STB和Muvihand的最新结果。
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