To balance the annotation labor and the granularity of supervision, single-frame annotation has been introduced in temporal action localization. It provides a rough temporal location for an action but implicitly overstates the supervision from the annotated-frame during training, leading to the confusion between actions and backgrounds, i.e., action incompleteness and background false positives. To tackle the two challenges, in this work, we present the Snippet Classification model and the Dilation-Erosion module. In the Dilation-Erosion module, we expand the potential action segments with a loose criterion to alleviate the problem of action incompleteness and then remove the background from the potential action segments to alleviate the problem of action incompleteness. Relying on the single-frame annotation and the output of the snippet classification, the Dilation-Erosion module mines pseudo snippet-level ground-truth, hard backgrounds and evident backgrounds, which in turn further trains the Snippet Classification model. It forms a cyclic dependency. Furthermore, we propose a new embedding loss to aggregate the features of action instances with the same label and separate the features of actions from backgrounds. Experiments on THUMOS14 and ActivityNet 1.2 validate the effectiveness of the proposed method. Code has been made publicly available (https://github.com/LingJun123/single-frame-TAL).
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弱监督的时间行动本地化旨在从视频级标签学习实例级别动作模式,其中重大挑战是动作情境混淆。为了克服这一挑战,最近的一个工作建立了一个动作单击监督框。它需要类似的注释成本,但与传统的弱势监督方法相比,可以稳步提高本地化性能。在本文中,通过揭示现有方法的性能瓶颈主要来自后台错误,我们发现更强大的动作定位器可以在背景视频帧上的标签上培训,而不是动作帧上的标签。为此,我们将动作单击监控转换为背景单击监控,并开发一种名为Backtal的新方法。具体地,背塔在背景视频帧上实现两倍建模,即位置建模和特征建模。在适当的建模中,我们不仅在带注释的视频帧上进行监督学习,而且还设计得分分离模块,以扩大潜在的动作帧和背景之间的分数差异。在特征建模中,我们提出了一个亲和力模块,以在计算时间卷积时测量相邻帧之间的特定于帧特定的相似性,并在计算时间卷积时动态地参加信息邻居。进行了三个基准测试的广泛实验,展示了建立的背部的高性能和所提出的背景下单击监督的合理性。代码可用于https://github.com/vididle/backtal。
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时间动作本地化在视频分析中起着重要作用,该视频分析旨在将动作定位和分类在未修剪视频中。先前的方法通常可以预测单个时间尺度的特征空间上的动作。但是,低级量表的时间特征缺乏足够的语义来进行动作分类,而高级尺度则无法提供动作边界的丰富细节。为了解决这个问题,我们建议预测多个颞尺度特征空间的动作。具体而言,我们使用不同尺度的精致特征金字塔将语义从高级尺度传递到低级尺度。此外,为了建立整个视频的长时间尺度,我们使用时空变压器编码器来捕获视频帧的远程依赖性。然后,具有远距离依赖性的精制特征被送入分类器以进行粗糙的动作预测。最后,为了进一步提高预测准确性,我们建议使用框架级别的自我注意模块来完善每个动作实例的分类和边界。广泛的实验表明,所提出的方法可以超越Thumos14数据集上的最先进方法,并在ActivityNet1.3数据集上实现可比性的性能。与A2NET(tip20,avg \ {0.3:0.7 \}),sub-action(csvt2022,avg \ {0.1:0.5 \})和afsd(cvpr21,avg \ {0.3:0.7 \}) ,提出的方法分别可以提高12.6 \%,17.4 \%和2.2 \%
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弱监督的时间动作本地化(WSTAL)旨在仅使用视频级别标签将动作定位在未修剪的视频中。当前,大多数最先进的WSTAL方法遵循多实施学习(MIL)管道:首先产生摘要级预测,然后汇总到视频级别的预测。但是,我们认为现有的方法忽略了两个重要的缺点:1)使用运动信息不足和2)盛行的跨凝结训练损失的不相容性。在本文中,我们分析了光流功能背后的运动提示是互补的信息。受到这一点的启发,我们建议建立一个与上下文有关的运动,称为运动性。具体而言,将运动图引入基于局部运动载体(例如光流)的模型运动性。此外,为了突出显示更多信息的视频片段,提出了运动引导的损失,以调节运动性得分条件的网络训练。广泛的消融研究证实,运动性有效地模拟了利益的作用,运动引导的损失会导致更准确的结果。此外,我们的运动引导损失是插件损失功能,适用于现有的WSTAL方法。基于标准的MIL管道,我们的方法在不丧失的情况下,我们的方法在三个具有挑战性的基准上实现了新的最新性能,包括Thumos'14,ActivityNet v1.2和v1.3。
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时间动作定位(TAL)旨在预测未修剪视频(即开始和结束时间)中动作实例的动作类别和时间边界。通常在大多数现有作品中都采用了完全监督的解决方案,并被证明是有效的。这些解决方案中的实际瓶颈之一是所需的大量标记培训数据。为了降低昂贵的人类标签成本,本文着重于很少调查但实用的任务,称为半监督TAL,并提出了一种有效的主动学习方法,名为Al-Stal。我们利用四个步骤来积极选择具有很高信息性的视频样本,并培训本地化模型,名为\ emph {火车,查询,注释,附加}。考虑定位模型的不确定性的两个评分函数配备了ALSTAL,从而促进了视频样本等级和选择。一个人将预测标签分布的熵作为不确定性的度量,称为时间提案熵(TPE)。另一个引入了基于相邻行动建议之间的共同信息的新指标,并评估视频样本的信息性,称为时间上下文不一致(TCI)。为了验证拟议方法的有效性,我们在两个基准数据集Thumos'14和ActivityNet 1.3上进行了广泛的实验。实验结果表明,与完全监督的学习相比,AL-Stal的表现优于现有竞争对手,并实现令人满意的表现。
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借助视频级标签,弱监督的时间动作本地化(WTAL)应用逐个分类的本地化范式来检测和分类该动作在未修剪的视频中。由于分类的特征,不可避免地会误导特定的背景片段以提高分类器在WTAL中的可区分性。为了减轻背景的干扰,现有的方法试图通过用伪snippet级注释对背景片段进行建模,从而扩大动作和背景之间的差异,这在很大程度上依赖于人工假设。与以前的作品不同,我们提出了一种对抗性学习策略,以打破采矿伪背景片段的局限性。具体而言,背景分类损失迫使整个视频被背景梯度增强策略视为背景,从而使识别模型混淆。相反,前景(动作)损失指导模型在这种情况下关注动作片段。结果,两个分类损失之间的竞争驱动了模型以提高其行动建模能力。同时,一个新型的时间增强网络旨在促进该模型基于提议的策略来构建亲和力摘要的时间关系,以进一步改善动作定位的性能。最后,在Thumos14和ActivationNet1.2上进行的广泛实验证明了该方法的有效性。
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基于文本的视频细分旨在通过用文本查询指定演员及其表演动作来细分视频序列中的演员。由于\ emph {emph {语义不对称}的问题,以前的方法无法根据演员及其动作以细粒度的方式将视频内容与文本查询对齐。 \ emph {语义不对称}意味着在多模式融合过程中包含不同量的语义信息。为了减轻这个问题,我们提出了一个新颖的演员和动作模块化网络,该网络将演员及其动作分别定位在两个单独的模块中。具体来说,我们首先从视频和文本查询中学习与参与者相关的内容,然后以对称方式匹配它们以定位目标管。目标管包含所需的参与者和动作,然后将其送入完全卷积的网络,以预测演员的分割掩模。我们的方法还建立了对象的关联,使其与所提出的时间建议聚合机制交叉多个框架。这使我们的方法能够有效地细分视频并保持预测的时间一致性。整个模型允许联合学习参与者的匹配和细分,并在A2D句子和J-HMDB句子数据集上实现单帧细分和完整视频细分的最新性能。
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时间动作本地化的主要挑战是在未修剪的视频中从各种共同出现的成分(例如上下文和背景)中获取细微的人类行为。尽管先前的方法通过设计高级动作探测器取得了重大进展,但它们仍然遭受这些共发生的成分,这些成分通常占据视频中实际动作内容。在本文中,我们探讨了视频片段的两个正交但互补的方面,即动作功能和共存功能。尤其是,我们通过在视频片段中解开这两种功能并重新组合它们来生成具有更明显的动作信息以进行准确的动作本地化的新功能表示形式,从而开发了一项新颖的辅助任务。我们称我们的方法重新处理,该方法首先显式将动作内容分解并正规化其共发生的特征,然后合成新的动作主导的视频表示形式。对Thumos14和ActivityNet V1.3的广泛实验结果和消融研究表明,我们的新表示形式与简单的动作检测器相结合可以显着改善动作定位性能。
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We address temporal action localization in untrimmed long videos. This is important because videos in real applications are usually unconstrained and contain multiple action instances plus video content of background scenes or other activities. To address this challenging issue, we exploit the effectiveness of deep networks in temporal action localization via three segment-based 3D ConvNets: (1) a proposal network identifies candidate segments in a long video that may contain actions; (2) a classification network learns one-vs-all action classification model to serve as initialization for the localization network; and (3) a localization network fine-tunes the learned classification network to localize each action instance. We propose a novel loss function for the localization network to explicitly consider temporal overlap and achieve high temporal localization accuracy. In the end, only the proposal network and the localization network are used during prediction. On two largescale benchmarks, our approach achieves significantly superior performances compared with other state-of-the-art systems: mAP increases from 1.7% to 7.4% on MEXaction2 and increases from 15.0% to 19.0% on THUMOS 2014.
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未经监控视频中的弱监督时间行动本地化(WTAL)已成为实际但具有挑战性的任务,因为只有视频级标签。现有方法通常利用现成的分段级别特征,这些特征患有空间不完整性和时间不一致,从而限制了它们的性能。在本文中,我们通过使用简单但有效的图表卷积网络增强段级表示,即动作补充图网络(ACGNET)来从新的角度来解决这个问题。它促进了当前的视频段来从其他潜在传达互补线索的其他人感知空间时间依赖性,隐含地减轻由上述两个问题引起的负面影响。通过这种方式,分段级别特征是对空间时间变化的更具判别和鲁棒性的,有助于较高的定位精度。更重要的是,所提出的ACGNET作为通用模块,可以灵活插入不同的WTAL框架,同时保持端到端的培训方式。在Thumos'14和ActivityNET1.2基准上进行了广泛的实验,其中最先进的结果清楚地证明了所提出的方法的优越性。
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为了帮助客户做出更有信息的观看选择,视频流服务试图调整其内容,并提供更多可见性,以了解其电影和电视节目的哪些部分包含适合年龄的材料(例如,裸体,性,暴力或毒品使用, )。监督的模型以本地化这些敏感活动需要大量的剪辑级标记数据,而这些数据很难获得,而弱监督的模型通常不提供竞争性的准确性。为了应对这一挑战,我们提出了一个新颖的粗2鱼网络,旨在利用易于获得的视频级弱标签,并结合稀疏的适合年龄的活动的剪辑级标签。我们的模型汇总了框架级预测,以进行视频级分类,因此能够利用稀疏的剪辑级标签以及视频级别的标签。此外,通过以层次结构进行框架级别的预测,我们的方法能够克服由于适合年龄的含量的罕见发生性质引起的标签不足问题。我们使用41,234部电影和电视剧集(〜3年的视频访问)和250个国家 /地区的250个国家 /地区提出了方法的比较结果视频曾经出版过。我们的方法提供了107.2%的相对地图改进(从5.5%到11.4%),比现有的最新活动 - 定位方法。
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弱监督的动作本地化旨在仅使用视频级别的分类标签在给定的视频中进行本地化和分类。因此,现有的弱监督行动定位方法的关键问题是从弱注释中对精确预测的有限监督。在这项工作中,我们提出了视频级别和摘要级别的举止,即等级的层次策略,即等级监督和等级一致性挖掘,以最大程度地利用给定的注释和预测一致性。为此,提出了一个分层采矿网络(HIM-NET)。具体而言,它在两种谷物中挖掘了分类的层次监督:一个是通过多个实例学习捕获的地面真理类别的视频级别存在;另一个是从互补标签的角度来看,每个负标签类别的摘要级别不存在,这是通过我们提出的互补标签学习优化的。至于层次结构的一致性,HIM-NET探讨了视频级别的共同作用具有相似性和摘要级别的前景背景对立,以进行判别表示学习和一致的前景背景分离。具体而言,预测差异被视为不确定性,可以选择对拟议的前后背景协作学习的高共识。全面的实验结果表明,HIM-NET优于Thumos14和ActivityNet1.3数据集的现有方法,该数据集具有较大的利润率,通过层次挖掘监督和一致性。代码将在GitHub上提供。
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Weakly-supervised temporal action localization (WTAL) learns to detect and classify action instances with only category labels. Most methods widely adopt the off-the-shelf Classification-Based Pre-training (CBP) to generate video features for action localization. However, the different optimization objectives between classification and localization, make temporally localized results suffer from the serious incomplete issue. To tackle this issue without additional annotations, this paper considers to distill free action knowledge from Vision-Language Pre-training (VLP), since we surprisingly observe that the localization results of vanilla VLP have an over-complete issue, which is just complementary to the CBP results. To fuse such complementarity, we propose a novel distillation-collaboration framework with two branches acting as CBP and VLP respectively. The framework is optimized through a dual-branch alternate training strategy. Specifically, during the B step, we distill the confident background pseudo-labels from the CBP branch; while during the F step, the confident foreground pseudo-labels are distilled from the VLP branch. And as a result, the dual-branch complementarity is effectively fused to promote a strong alliance. Extensive experiments and ablation studies on THUMOS14 and ActivityNet1.2 reveal that our method significantly outperforms state-of-the-art methods.
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这项工作旨在使用带有动作查询的编码器框架(类似于DETR)来推进时间动作检测(TAD),该框架在对象检测中表现出了巨大的成功。但是,如果直接应用于TAD,该框架遇到了几个问题:解码器中争论之间关系的探索不足,由于培训样本数量有限,分类培训不足以及推断时不可靠的分类得分。为此,我们首先提出了解码器中的关系注意机制,该机制根据其关系来指导查询之间的注意力。此外,我们提出了两项​​损失,以促进和稳定行动分类的培训。最后,我们建议在推理时预测每个动作查询的本地化质量,以区分高质量的查询。所提出的命名React的方法在Thumos14上实现了最新性能,其计算成本比以前的方法低得多。此外,还进行了广泛的消融研究,以验证每个提出的组件的有效性。该代码可在https://github.com/sssste/reaeact上获得。
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视频中的时间动作细分最近引起了很多关注。时间戳监督是完成此任务的一种经济高效的方式。为了获得更多信息以优化模型,现有方法生成的伪框架根据分割模型和时间戳注释的输出进行了迭代标签。但是,这种做法可能在训练过程中引入噪声和振荡,并导致性能变性。为了解决这个问题,我们通过引入与分割模型平行的教师模型来帮助稳定模型优化的过程,为时间戳监督的暂时行动细分提出了一个新的框架。教师模型可以看作是分割模型的合奏,有助于抑制噪声并提高伪标签的稳定性。我们进一步引入了一个分段平滑的损失,该损失更加集中和凝聚力,以实现动作实例中预测概率的平稳过渡。三个数据集的实验表明,我们的方法的表现优于最新方法,并且以较低的注释成本与完全监督的方法相当地执行。
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在计算机视觉中长期以来一直研究了时间行动定位。现有的最先进的动作定位方法将每个视频划分为多个动作单位(即,在一级方法中的两级方法和段中的提案),然后单独地对每个视频进行操作,而不明确利用他们在学习期间的关系。在本文中,我们声称,动作单位之间的关系在行动定位中发挥着重要作用,并且更强大的动作探测器不仅应捕获每个动作单元的本地内容,还应允许更广泛的视野与相关的上下文它。为此,我们提出了一般图表卷积模块(GCM),可以轻松插入现有的动作本地化方法,包括两阶段和单级范式。具体而言,我们首先构造一个图形,其中每个动作单元被表示为节点,并且两个动作单元之间作为边缘之间的关系。在这里,我们使用两种类型的关系,一个类型的关系,用于捕获不同动作单位之间的时间连接,另一类是用于表征其语义关系的另一个关系。特别是对于两级方法中的时间连接,我们进一步探索了两种不同的边缘,一个连接重叠动作单元和连接周围但脱节的单元的另一个。在我们构建的图表上,我们将图形卷积网络(GCNS)应用于模拟不同动作单位之间的关系,这能够了解更有信息的表示来增强动作本地化。实验结果表明,我们的GCM始终如一地提高了现有行动定位方法的性能,包括两阶段方法(例如,CBR和R-C3D)和一级方法(例如,D-SSAD),验证我们的一般性和有效性GCM。
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Temporal action detection (TAD) is extensively studied in the video understanding community by generally following the object detection pipeline in images. However, complex designs are not uncommon in TAD, such as two-stream feature extraction, multi-stage training, complex temporal modeling, and global context fusion. In this paper, we do not aim to introduce any novel technique for TAD. Instead, we study a simple, straightforward, yet must-known baseline given the current status of complex design and low detection efficiency in TAD. In our simple baseline (termed BasicTAD), we decompose the TAD pipeline into several essential components: data sampling, backbone design, neck construction, and detection head. We extensively investigate the existing techniques in each component for this baseline, and more importantly, perform end-to-end training over the entire pipeline thanks to the simplicity of design. As a result, this simple BasicTAD yields an astounding and real-time RGB-Only baseline very close to the state-of-the-art methods with two-stream inputs. In addition, we further improve the BasicTAD by preserving more temporal and spatial information in network representation (termed as PlusTAD). Empirical results demonstrate that our PlusTAD is very efficient and significantly outperforms the previous methods on the datasets of THUMOS14 and FineAction. Meanwhile, we also perform in-depth visualization and error analysis on our proposed method and try to provide more insights on the TAD problem. Our approach can serve as a strong baseline for future TAD research. The code and model will be released at https://github.com/MCG-NJU/BasicTAD.
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Detecting actions in untrimmed videos is an important yet challenging task. In this paper, we present the structured segment network (SSN), a novel framework which models the temporal structure of each action instance via a structured temporal pyramid. On top of the pyramid, we further introduce a decomposed discriminative model comprising two classifiers, respectively for classifying actions and determining completeness. This allows the framework to effectively distinguish positive proposals from background or incomplete ones, thus leading to both accurate recognition and localization. These components are integrated into a unified network that can be efficiently trained in an end-to-end fashion. Additionally, a simple yet effective temporal action proposal scheme, dubbed temporal actionness grouping (TAG) is devised to generate high quality action proposals. On two challenging benchmarks, THUMOS14 and ActivityNet, our method remarkably outperforms previous state-of-the-art methods, demonstrating superior accuracy and strong adaptivity in handling actions with various temporal structures. 1
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时间行动提案生成(TAPG)是一个具有挑战性的任务,旨在在具有时间边界的未经监控视频中找到动作实例。为了评估提案的信任,现有的作品通常预测建议与地面真理之间的时间交叉联盟(TIOO)监督的提案的行动得分。在本文中,我们通过利用背景预测得分来限制提案的信心,创新地提出了一般的辅助背景约束理念,以进一步抑制低质量的建议。以这种方式,可以轻松地将背景约束概念用于现有的TAPG方法(例如,BMN,GTAD)。从这个角度来看,我们提出了背景约束网络(BCNet),以进一步利用行动和背景的丰富信息。具体地,我们介绍了一种动作 - 背景交互模块,用于可靠的置信度评估,它通过帧和剪辑级别的注意机制模拟了动作和背景之间的不一致。在两个流行的基准测试中进行了广泛的实验,即ActivityNet-1.3和Thumos14。结果表明,我们的方法优于最先进的方法。配备现有的Action Classifier,我们的方法还可以在时间动作本地化任务上实现显着性能。
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弱监督的视频对象本地化(WSVOL)允许仅使用全局视频标签(例如对象类)在视频中找到对象。最先进的方法依赖于多个独立阶段,其中最初的时空建议是使用视觉和运动提示生成的,然后确定和完善了突出的对象。本地化是通过在一个或多个视频上解决优化问题来完成的,并且视频标签通常用于视频集群。这需要每件型号或每类制造代价高昂的推理。此外,由于无监督的运动方法(如光流)或视频标签是从优化中丢弃的,因此本地化区域不是必需的判别。在本文中,我们利用成功的类激活映射(CAM)方法,该方法是基于静止图像而设计的。引入了一种新的时间凸轮(TCAM)方法,以训练一种判别深度学习(DL)模型,以使用称为CAM-Temporal Max Max Pooling(CAM-TMP)的聚集机制在视频中利用时空信息,而不是连续的凸轮。特别是,感兴趣区域的激活(ROI)是从审计的CNN分类器生成的CAM中收集的,以构建Pseudo-Labels构建用于训练DL模型的伪标记。此外,使用全局无监督的尺寸约束和诸如CRF之类的局部约束来产生更准确的凸轮。对单个独立帧的推断允许并行处理框架片段和实时定位。在两个挑战性的YouTube-Objects数据集上进行无限制视频的广泛实验,表明CAM方法(在独立框架上训练)可以产生不错的定位精度。我们提出的TCAM方法在WSVOL准确性方面达到了新的艺术品,并且视觉结果表明它可以适用于后续任务,例如视觉对象跟踪和检测。代码公开可用。
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