由于严重的自我闭合体和Fish-eye视图从头部安装的摄像头引起的强烈失真,图像中的Egentric 3D人类姿势估计(HPE)具有挑战性。尽管现有作品使用中间热图的表示来抵消扭曲,但解决自我封锁仍然是一个空旷的问题。在这项工作中,我们利用过去框架的信息来指导我们基于自我注意的3D HPE估计程序-Ego-Stan。具体而言,我们构建了一个时空变压器模型,该模型可用于基于语义上丰富的卷积神经网络特征图。我们还提出了功能地图令牌:一组新的可学习参数,可以参与这些特征地图。最后,我们证明了自我Stan在XR-Egopose数据集上的出色表现,在该数据集中,它在总体平均每个接头位置误差方面取得了30.6%的提高,而与最新的最新参数相比,参数下降了22%。艺术。
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预测人类运动对于辅助机器人和AR/VR应用至关重要,在这种机器人和AR/VR应用中,与人类的互动需要安全舒适。同时,准确的预测取决于理解场景上下文和人类意图。尽管许多作品研究场景 - 意识到人类的运动预测,但由于缺乏以自我为中心的观点,这些观点揭示了人类意图以及运动和场景的多样性有限,因此后者在很大程度上并没有得到充实的影响。为了减少差距,我们提出了一个大规模的人类运动数据集,该数据集可提供高质量的身体姿势序列,场景扫描以及以自我为中心的视图,目光注视,这是推断人类意图的代孕。通过使用惯性传感器进行运动捕获,我们的数据收集与特定场景无关,这进一步增强了从主题中观察到的运动动力学。我们对利用眼睛目光进行以自我为中心的人类运动预测的优势进行了广泛的研究,并进行了各种最新的架构。此外,为了实现目光的全部潜力,我们提出了一种新型的网络体系结构,该架构可以在目光和运动分支之间进行双向交流。我们的网络在拟议的数据集上实现了人类运动预测的最高性能,这要归功于眼睛凝视的意图信息以及动作调制的DeNocied Ceaze特征。代码和数据可以在https://github.com/y-zheng18/gimo上找到。
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事件摄像头是一种新兴的生物启发的视觉传感器,每像素亮度不同步地变化。它具有高动态范围,高速响应和低功率预算的明显优势,使其能够在不受控制的环境中最好地捕获本地动作。这激发了我们释放事件摄像机进行人姿势估计的潜力,因为很少探索人类姿势估计。但是,由于新型范式从传统的基于框架的摄像机转变,时间间隔中的事件信号包含非常有限的信息,因为事件摄像机只能捕获移动的身体部位并忽略那些静态的身体部位,从而导致某些部位不完整甚至在时间间隔中消失。本文提出了一种新型的密集连接的复发架构,以解决不完整信息的问题。通过这种经常性的体系结构,我们可以明确地对跨时间步骤的顺序几何一致性进行明确模拟,从而从以前的帧中积累信息以恢复整个人体,从而从事件数据中获得稳定且准确的人类姿势估计。此外,为了更好地评估我们的模型,我们收集了一个基于人类姿势注释的大型多模式事件数据集,该数据集是迄今为止我们所知的最具挑战性的数据集。两个公共数据集和我们自己的数据集的实验结果证明了我们方法的有效性和强度。代码可以在线提供,以促进未来的研究。
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视频3D人类姿势估计旨在将视频中人类关节的3D坐标定位。最近的基于变压器的方法着重于从顺序2D姿势捕获时空信息,由于在2D姿势估计的步骤中丢失了视觉深度特征,因此无法有效地对上下文深度特征进行建模。在本文中,我们将范式简化为端到端框架,实例引导的视频变压器(IVT),该范式可以有效地从视觉特征中学习时空的上下文深度信息,并直接从视频框架中预测3D姿势。特别是,我们首先将视频框架作为一系列实例引导令牌,每个令牌都可以预测人类实例的3D姿势。这些令牌包含身体结构信息,因为它们是由关节偏移从人体中心到相应身体关节的指导提取的。然后,这些令牌被发送到IVT中,以学习时空的上下文深度。此外,我们提出了一种跨尺度实例引导的注意机制,以处理多个人之间的变异量表。最后,每个人的3D姿势都是通过坐标回归从实例引导的代币中解码的。在三个广泛使用的3D姿势估计基准上进行的实验表明,拟议的IVT实现了最先进的性能。
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尽管近年来,在无单眼制造商的人类运动捕获上取得了重大进展,但最先进的方法仍然很难在遮挡场景中获得令人满意的结果。有两个主要原因:一个是遮挡的运动捕获本质上是模棱两可的,因为各种3D姿势可以映射到相同的2D观测值,这总是导致不可靠的估计。另一个是没有足够的封闭人类数据可用于训练健壮的模型。为了解决这些障碍,我们的钥匙界是使用非封闭式人类数据来学习以自我监督策略的封闭人类的联合时空运动。为了进一步减少合成数据和实际遮挡数据之间的差距,我们构建了第一个3D遮挡运动数据集〜(Ocmotion),可用于训练和测试。我们在2D地图中编码运动,并在非封闭数据上合成遮挡,以进行自我监督训练。然后,设计空间层层以学习联合级别的相关性。博学的先前降低了闭塞的歧义,并且对各种遮挡类型具有坚固态度,然后采用这些类型来帮助封闭的人类运动捕获。实验结果表明,我们的方法可以从具有良好概括能力和运行时效率的遮挡视频中产生准确且相干的人类动作。数据集和代码可在\ url {https://github.com/boycehbz/chomp}上公开获得。
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从视频中估算人的姿势对于人类计算机相互作用至关重要。通过精确估计人类姿势,机器人可以对人类提供适当的反应。大多数现有方法都使用光流,RNN或CNN从视频中提取时间功能。尽管这些尝试取得了积极的结果,但其中大多数仅直接整合沿时间维度的特征,而忽略了关节之间的时间相关性。与以前的方法相反,我们提出了一个基于域交叉注意机制的插件运动学建模模块(KMM),以对不同帧的关节之间的时间相关性进行建模。具体而言,提出的KMM通过计算其时间相似性来模拟任意两个关节之间的时间相关性。这样,KMM可以学习每个关节的运动提示。使用运动提示(时间域)和关节的历史位置(空间域),KMM可以提前推断关节的初始位置。此外,我们还基于KMM提出了一个运动学建模网络(KIMNET),用于通过结合姿势特征和关节的初始位置来获得关节的最终位置。通过对关节之间的时间相关性进行显式建模,Kimnet可以根据前一刻的所有关节来推断遮挡的关节。此外,KMM是通过注意机制实现的,该机制使其能够保持高度分辨率。因此,它可以将丰富的历史姿势信息转移到当前框架上,该信息为定位遮挡关节提供了有效的姿势信息。我们的方法在两个基于视频的姿势估计基准的基准上实现了最新的结果。此外,提出的Kimnet对闭塞显示了一些鲁棒性,证明了所提出的方法的有效性。
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我们提出Unrealego,即,一种用于以Egentric 3D人类姿势估计的新的大规模自然主义数据集。Unrealego是基于配备两个鱼眼摄像机的眼镜的高级概念,可用于无约束的环境。我们设计了它们的虚拟原型,并将其附加到3D人体模型中以进行立体视图捕获。接下来,我们会产生大量的人类动作。结果,Unrealego是第一个在现有的EgeCentric数据集中提供最大动作的野外立体声图像的数据集。此外,我们提出了一种新的基准方法,其简单但有效的想法是为立体声输入设计2D关键点估计模块,以改善3D人体姿势估计。广泛的实验表明,我们的方法在定性和定量上优于先前的最新方法。Unrealego和我们的源代码可在我们的项目网页上找到。
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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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本文提出了一个简单的基线框架,用于基于视频的2D/3D人姿势估计,该估计可以比现有作品实现10倍提高效率,而无需任何性能降级,名为Deciwatch。与当前在视频中估算每个帧的解决方案不同,Deciwatch引入了一个简单而有效的样品探测框架框架,该框架只能通过人类动作的连续性和轻巧的姿势表示,仅观看稀疏采样的框架。具体而言,DeciWatch均匀地示例少于10%的视频帧以进行详细估计,以有效的变压器体系结构来确定估计的2D/3D姿势,然后使用另一个基于变压器的网络准确地恢复其余帧。通过四个数据集的三个基于视频的人姿势估计和身体网格恢复任务的全面实验结果验证了Deciwatch的效率和有效性。代码可在https://github.com/cure-lab/deciwatch上找到。
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尽管视频中多人姿势估计的许多方法都显示出深刻的结果,但它们需要密集的注释数据,这需要过多的人劳动。此外,存在闭塞和运动模糊,这不可避免地导致估计性差。为了解决这些问题,我们提出了一种利用遮挡关节的注意力面罩的方法,并使用变压器在帧之间编码时间依赖。首先,我们的框架组成了稀疏注释的框架的不同组合,表示整体关节运动的轨道。我们从这些组合中提出了一个遮挡注意力面膜,使编码遮挡感知热图作为半监督任务。其次,拟议的时间编码器采用变压器体系结构来有效地从每个时间步骤中汇总了时间关系和关键点,并准确地完善了目标框架的最终姿势估计。我们实现了PoSetrack2017和PoSetrack2018数据集的最新姿势估计结果,并证明了我们在稀疏注释的视频数据中闭塞和运动模糊的鲁棒性。
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Previous video-based human pose estimation methods have shown promising results by leveraging aggregated features of consecutive frames. However, most approaches compromise accuracy to mitigate jitter or do not sufficiently comprehend the temporal aspects of human motion. Furthermore, occlusion increases uncertainty between consecutive frames, which results in unsmooth results. To address these issues, we design an architecture that exploits the keypoint kinematic features with the following components. First, we effectively capture the temporal features by leveraging individual keypoint's velocity and acceleration. Second, the proposed hierarchical transformer encoder aggregates spatio-temporal dependencies and refines the 2D or 3D input pose estimated from existing estimators. Finally, we provide an online cross-supervision between the refined input pose generated from the encoder and the final pose from our decoder to enable joint optimization. We demonstrate comprehensive results and validate the effectiveness of our model in various tasks: 2D pose estimation, 3D pose estimation, body mesh recovery, and sparsely annotated multi-human pose estimation. Our code is available at https://github.com/KyungMinJin/HANet.
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最近,视觉变压器及其变体在人类和多视图人类姿势估计中均起着越来越重要的作用。将图像补丁视为令牌,变形金刚可以对整个图像中的全局依赖项进行建模或其他视图中的图像。但是,全球关注在计算上是昂贵的。结果,很难将这些基于变压器的方法扩展到高分辨率特征和许多视图。在本文中,我们提出了代币螺旋的姿势变压器(PPT)进行2D人姿势估计,该姿势估计可以找到粗糙的人掩模,并且只能在选定的令牌内进行自我注意。此外,我们将PPT扩展到多视图人类姿势估计。我们建立在PPT的基础上,提出了一种新的跨视图融合策略,称为人类区域融合,该策略将所有人类前景像素视为相应的候选者。可可和MPII的实验结果表明,我们的PPT可以在减少计算的同时匹配以前的姿势变压器方法的准确性。此外,对人类360万和滑雪姿势的实验表明,我们的多视图PPT可以有效地从多个视图中融合线索并获得新的最新结果。
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本文介绍了一个新型的预训练的空间时间多对一(p-STMO)模型,用于2D到3D人类姿势估计任务。为了减少捕获空间和时间信息的困难,我们将此任务分为两个阶段:预训练(I期)和微调(II阶段)。在第一阶段,提出了一个自我监督的预训练子任务,称为蒙面姿势建模。输入序列中的人关节在空间和时间域中随机掩盖。利用denoising自动编码器的一般形式以恢复原始的2D姿势,并且编码器能够以这种方式捕获空间和时间依赖性。在第二阶段,将预训练的编码器加载到STMO模型并进行微调。编码器之后是一个多对一的框架聚合器,以预测当前帧中的3D姿势。尤其是,MLP块被用作STMO中的空间特征提取器,其性能比其他方法更好。此外,提出了一种时间下采样策略,以减少数据冗余。在两个基准上进行的广泛实验表明,我们的方法优于较少参数和较少计算开销的最先进方法。例如,我们的P-STMO模型在使用CPN作为输入的2D姿势时,在Human3.6M数据集上达到42.1mm MPJPE。同时,它为最新方法带来了1.5-7.1倍的速度。代码可在https://github.com/patrick-swk/p-stmo上找到。
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捕获关节之间的依赖关系对于基于骨架的动作识别任务至关重要。变压器显示出模拟重要关节相关性的巨大潜力。然而,基于变压器的方法不能捕获帧之间的不同关节的相关性,因此相邻帧之间的不同体部(例如在长跳跃中的臂和腿)一起移动的相关性非常有用。专注于这个问题,提出了一种新的时空组元变压器(Sttformer)方法。骨架序列被分成几个部分,并且每个部分包含的几个连续帧被编码。然后提出了一种时空元组的自我关注模块,以捕获连续帧中不同关节的关系。另外,在非相邻帧之间引入特征聚合模块以增强区分类似动作的能力。与最先进的方法相比,我们的方法在两个大型数据集中实现了更好的性能。
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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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本文解决了深度和自我运动的端到端自我监督预测的问题。给定一系列原始图像,其目的是通过自我监督的光度损失预测几何和自我运动。该体系结构是使用卷积和变压器模块设计的。这利用了两个模块的好处:CNN的电感偏置和变压器的多头注意力,从而实现了丰富的时空表示,从而实现了准确的深度预测。先前的工作尝试使用多模式输入/输出使用有监督的地面真实数据来解决此问题,这是不实际的,因为需要大量注释的数据集。另外,本文仅使用自我监督的原始图像作为输入来预测深度​​和自我运动。该方法在KITTI数据集基准上表现出色,几个性能标准甚至可以与先前的非预测自我监督的单眼深度推理方法相提并论。
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估计每个视图中的2D人类姿势通常是校准多视图3D姿势估计的第一步。但是,2D姿势探测器的性能遭受挑战性的情况,例如闭塞和斜视角。为了解决这些挑战,以前的作品从eMipolar几何中的不同视图之间导出点对点对应关系,并利用对应关系来合并预测热插拔或特征表示。除了后预测合并/校准之外,我们引入了用于多视图3D姿势估计的变压器框架,其目的地通过将来自不同视图的信息集成信息来直接改善单个2D预测器。灵感来自先前的多模态变压器,我们设计一个统一的变压器体系结构,命名为输送,从当前视图和邻近视图中保险。此外,我们提出了eMipolar字段的概念来将3D位置信息编码到变压器模型中。由Epipolar字段引导的3D位置编码提供了一种有效的方式来编码不同视图的像素之间的对应关系。人类3.6M和滑雪姿势的实验表明,与其他融合方法相比,我们的方法更有效,并且具有一致的改进。具体而言,我们在256 x 256分辨率上只有5米参数达到人类3.6米的25.8毫米MPJPE。
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在自动驾驶汽车和移动机器人上使用的多光束liDAR传感器可获得3D范围扫描的序列(“帧”)。由于有限的角度扫描分辨率和阻塞,每个框架都稀疏地覆盖了场景。稀疏性限制了语义分割或表面重建等下游过程的性能。幸运的是,当传感器移动时,帧将从一系列不同的观点捕获。这提供了互补的信息,当积累在公共场景坐标框架中时,会产生更密集的采样和对基础3D场景的更完整覆盖。但是,扫描场景通常包含移动对象。这些对象上的点不能仅通过撤消扫描仪的自我运动来正确对齐。在本文中,我们将多帧点云积累作为3D扫描序列的中级表示,并开发了一种利用室外街道场景的感应偏见的方法,包括其几何布局和对象级刚性。与最新的场景流估计器相比,我们提出的方法旨在使所有3D点在共同的参考框架中对齐,以正确地积累各个对象上的点。我们的方法大大减少了几个基准数据集上的对齐错误。此外,累积的点云使诸如表面重建之类的高级任务受益。
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在分析人类运动视频时,来自现有姿势估计器的输出抖动是高度不平衡的。大多数帧只遭受轻微的傻瓜,而在那些具有遮挡或图像质量差的框架中发生了重要的困难。这种复杂的姿势通常持续存在于视频中,导致估计结果差和大型抖动的连续帧。现有的基于时间卷积网络,经常性神经网络或低通滤波器的现有姿态平滑解决方案不能处理这种长期抖动问题,而不考虑抖动视频段内的显着和持久的错误。通过上述观察,我们提出了一种新颖的即插即用细化网络,即光滑网络,可以附加到任何现有的姿势估计,以提高其时间平滑度,同时提高其每个帧精度。特别是,SmoothNet是一个简单而有效的数据驱动的全连接网络,具有大的接收领域,有效地减轻了长期抖动与不可靠的估计结果的影响。我们在十二个骨干网络上进行广泛的实验,跨越2D和3D姿势估算,身体恢复和下游任务。我们的结果表明,所提出的光滑网络始终如一地优于现有的解决方案,尤其是具有高误差和长期抖动的夹子。
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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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