人类时尚理解是一项至关重要的计算机视觉任务,因为它具有用于现实世界应用的全面信息。这种关注人类时装细分和属性识别。与以前的作品相反,将每个任务分别建模为多头预测问题,我们的见解是通过Vision Transformer建模将这两个任务用一个统一的模型桥接,以使每个任务受益。特别是,我们介绍了分割的对象查询和属性预测的属性查询。查询及其相应的功能都可以通过掩码预测链接。然后,我们采用两流查询学习框架来学习解耦的查询表示。我们为属性流设计了一种新颖的多层渲染模块,以探索更细粒度的功能。解码器设计与DETR具有相同的精神。因此,我们将提出的方法\ textit {fahsionformer}命名。在三个人类时尚数据集上进行的广泛实验说明了我们方法的有效性。特别是,在\ textit {a intivit {a intim trictric(ap $^{\ text {mask}} _ {_ {\ text {iou+f text {iou+f textiT { } _1} $)用于分割和属性识别}。据我们所知,我们是人类时装分析的第一个统一的端到端视觉变压器框架。我们希望这种简单而有效的方法可以作为时尚分析的新灵活基准。代码可从https://github.com/xushilin1/fashionformer获得。
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全景部分分割(PPS)旨在将泛型分割和部分分割统一为一个任务。先前的工作主要利用分离的方法来处理事物,物品和部分预测,而无需执行任何共享的计算和任务关联。在这项工作中,我们旨在将这些任务统一在架构层面上,设计第一个名为Panoptic-Partformer的端到端统一方法。特别是,由于视觉变压器的最新进展,我们将事物,内容和部分建模为对象查询,并直接学会优化所有三个预测作为统一掩码的预测和分类问题。我们设计了一个脱钩的解码器,以分别生成零件功能和事物/东西功能。然后,我们建议利用所有查询和相应的特征共同执行推理。最终掩码可以通过查询和相应特征之间的内部产品获得。广泛的消融研究和分析证明了我们框架的有效性。我们的全景局势群体在CityScapes PPS和Pascal Context PPS数据集上实现了新的最新结果,至少有70%的GFLOPS和50%的参数降低。特别是,在Pascal上下文PPS数据集上采用SWIN Transformer后,我们可以通过RESNET50骨干链和10%的改进获得3.4%的相对改进。据我们所知,我们是第一个通过\ textit {统一和端到端变压器模型来解决PPS问题的人。鉴于其有效性和概念上的简单性,我们希望我们的全景贡献者能够充当良好的基准,并帮助未来的PPS统一研究。我们的代码和型号可在https://github.com/lxtgh/panoptic-partformer上找到。
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Panoptic Part Segmentation (PPS) unifies panoptic segmentation and part segmentation into one task. Previous works utilize separated approaches to handle thing, stuff, and part predictions without shared computation and task association. We aim to unify these tasks at the architectural level, designing the first end-to-end unified framework named Panoptic-PartFormer. Moreover, we find the previous metric PartPQ biases to PQ. To handle both issues, we make the following contributions: Firstly, we design a meta-architecture that decouples part feature and things/stuff feature, respectively. We model things, stuff, and parts as object queries and directly learn to optimize all three forms of prediction as a unified mask prediction and classification problem. We term our model as Panoptic-PartFormer. Secondly, we propose a new metric Part-Whole Quality (PWQ) to better measure such task from both pixel-region and part-whole perspectives. It can also decouple the error for part segmentation and panoptic segmentation. Thirdly, inspired by Mask2Former, based on our meta-architecture, we propose Panoptic-PartFormer++ and design a new part-whole cross attention scheme to further boost part segmentation qualities. We design a new part-whole interaction method using masked cross attention. Finally, the extensive ablation studies and analysis demonstrate the effectiveness of both Panoptic-PartFormer and Panoptic-PartFormer++. Compared with previous Panoptic-PartFormer, our Panoptic-PartFormer++ achieves 2% PartPQ and 3% PWQ improvements on the Cityscapes PPS dataset and 5% PartPQ on the Pascal Context PPS dataset. On both datasets, Panoptic-PartFormer++ achieves new state-of-the-art results with a significant cost drop of 70% on GFlops and 50% on parameters. Our models can serve as a strong baseline and aid future research in PPS. Code will be available.
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以前的多任务密集预测研究开发了复杂的管道,例如在多个阶段进行多模式蒸馏或为每个任务寻找任务关系上下文。这些方法以外的核心洞察力是最大程度地利用每个任务之间的相互作用。受到最近基于查询的变压器的启发,我们提出了一条更简单的管道,称为Multi-Querti-Transformer(MQTRANSFORMER),该管道配备了来自不同任务的多个查询,以促进多个任务之间的推理并简化交叉任务管道。我们没有在不同任务之间建模每个像素上下文的密集上下文,而是寻求特定于任务的代理,以通过每个查询编码与任务相关的上下文进行编码的多个查询执行交叉任务推理。 MQTRANSFORMER由三个关键组件组成:共享编码器,交叉任务注意和共享解码器。我们首先将每个任务与任务相关且具有比例意识的查询对每个任务进行建模,然后将功能提取器的图像功能输出和与任务相关的查询功能都馈入共享编码器,从而从图像功能中编码查询功能。其次,我们设计了一个交叉任务注意模块,以从两个角度来推理多个任务和特征量表之间的依赖项,包括相同尺度的不同任务和同一任务的不同尺度。然后,我们使用共享解码器逐渐使用来自不同任务的合理查询功能来逐步完善图像功能。对两个密集的预测数据集(NYUD-V2和Pascal-Context)的广泛实验结果表明,该方法是一种有效的方法,并实现了最新结果。
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Detection Transformer (DETR) and Deformable DETR have been proposed to eliminate the need for many hand-designed components in object detection while demonstrating good performance as previous complex hand-crafted detectors. However, their performance on Video Object Detection (VOD) has not been well explored. In this paper, we present TransVOD, the first end-to-end video object detection system based on spatial-temporal Transformer architectures. The first goal of this paper is to streamline the pipeline of VOD, effectively removing the need for many hand-crafted components for feature aggregation, e.g., optical flow model, relation networks. Besides, benefited from the object query design in DETR, our method does not need complicated post-processing methods such as Seq-NMS. In particular, we present a temporal Transformer to aggregate both the spatial object queries and the feature memories of each frame. Our temporal transformer consists of two components: Temporal Query Encoder (TQE) to fuse object queries, and Temporal Deformable Transformer Decoder (TDTD) to obtain current frame detection results. These designs boost the strong baseline deformable DETR by a significant margin (2 %-4 % mAP) on the ImageNet VID dataset. TransVOD yields comparable performances on the benchmark of ImageNet VID. Then, we present two improved versions of TransVOD including TransVOD++ and TransVOD Lite. The former fuses object-level information into object query via dynamic convolution while the latter models the entire video clips as the output to speed up the inference time. We give detailed analysis of all three models in the experiment part. In particular, our proposed TransVOD++ sets a new state-of-the-art record in terms of accuracy on ImageNet VID with 90.0 % mAP. Our proposed TransVOD Lite also achieves the best speed and accuracy trade-off with 83.7 % mAP while running at around 30 FPS on a single V100 GPU device. Code and models will be available for further research.
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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。
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本文介绍了端到端的实例分段框架,称为SOIT,该段具有实例感知变压器的段对象。灵感来自Detr〜\ Cite {carion2020end},我们的方法视图实例分段为直接设置预测问题,有效地消除了对ROI裁剪,一对多标签分配等许多手工制作组件的需求,以及非最大抑制( nms)。在SOIT中,通过在全局图像上下文下直接地将多个查询直接理解语义类别,边界框位置和像素 - WISE掩码的一组对象嵌入。类和边界盒可以通过固定长度的向量轻松嵌入。尤其是由一组参数嵌入像素方面的掩模以构建轻量级实例感知变压器。之后,实例感知变压器产生全分辨率掩码,而不涉及基于ROI的任何操作。总的来说,SOIT介绍了一个简单的单级实例分段框架,它是无乐和NMS的。 MS Coco DataSet上的实验结果表明,优于最先进的实例分割显着的优势。此外,在统一查询嵌入中的多个任务的联合学习还可以大大提高检测性能。代码可用于\ url {https://github.com/yuxiaodonghri/soit}。
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最近提出的深度感知视频Panoptic分段(DVPS)旨在预测视频中的Panoptic分段结果和深度映射,这是一个具有挑战性的场景理解问题。在本文中,我们提供了多相变压器,揭示了DVPS任务下的所有子任务。我们的方法通过基于查询的学习探讨了深度估计与Panoptic分割的关系。特别是,我们设计三个不同的查询,包括查询,填写询问和深度查询的东西。然后我们建议通过门控融合来学习这些查询之间的相关性。从实验中,我们从深度估计和Panoptic分割方面证明了我们设计的好处。由于每个物品查询还对实例信息进行了编码,因此通过具有外观学习的裁剪实例掩码功能来执行跟踪是自然的。我们的方法在ICCV-2021 BMTT挑战视频+深度轨道上排名第一。据报道,消融研究表明我们如何提高性能。代码将在https://github.com/harboryuan/polyphonicformer提供。
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In this paper we present Mask DINO, a unified object detection and segmentation framework. Mask DINO extends DINO (DETR with Improved Denoising Anchor Boxes) by adding a mask prediction branch which supports all image segmentation tasks (instance, panoptic, and semantic). It makes use of the query embeddings from DINO to dot-product a high-resolution pixel embedding map to predict a set of binary masks. Some key components in DINO are extended for segmentation through a shared architecture and training process. Mask DINO is simple, efficient, and scalable, and it can benefit from joint large-scale detection and segmentation datasets. Our experiments show that Mask DINO significantly outperforms all existing specialized segmentation methods, both on a ResNet-50 backbone and a pre-trained model with SwinL backbone. Notably, Mask DINO establishes the best results to date on instance segmentation (54.5 AP on COCO), panoptic segmentation (59.4 PQ on COCO), and semantic segmentation (60.8 mIoU on ADE20K) among models under one billion parameters. Code is available at \url{https://github.com/IDEACVR/MaskDINO}.
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本文提出了一种用于对象和场景的高质量图像分割的新方法。灵感来自于形态学图像处理技术中的扩张和侵蚀操作,像素级图像分割问题被视为挤压对象边界。从这个角度来看,提出了一种新颖且有效的\ textBF {边界挤压}模块。该模块用于从内侧和外侧方向挤压对象边界,这有助于精确掩模表示。提出了双向基于流的翘曲过程来产生这种挤压特征表示,并且设计了两个特定的损耗信号以监控挤压过程。边界挤压模块可以通过构建一些现有方法构建作为即插即用模块,可以轻松应用于实例和语义分段任务。此外,所提出的模块是重量的,因此具有实际使用的潜力。实验结果表明,我们简单但有效的设计可以在几个不同的数据集中产生高质量的结果。此外,边界上的其他几个指标用于证明我们对以前的工作中的方法的有效性。我们的方法对实例和语义分割的具有利于Coco和CityCapes数据集来产生重大改进,并且在相同的设置下以前的最先进的速度优于先前的最先进的速度。代码和模型将在\ url {https:/github.com/lxtgh/bsseg}发布。
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Panoptic semonation涉及联合语义分割和实例分割的组合,其中图像内容分为两种类型:事物和东西。我们展示了Panoptic SegFormer,是与变压器的Panoptic Semonation的一般框架。它包含三个创新组件:高效的深度监督掩模解码器,查询解耦策略以及改进的后处理方法。我们还使用可变形的DETR来有效地处理多尺度功能,这是一种快速高效的DETR版本。具体而言,我们以层式方式监督掩模解码器中的注意模块。这种深度监督策略让注意模块快速关注有意义的语义区域。与可变形的DETR相比,它可以提高性能并将所需培训纪元的数量减少一半。我们的查询解耦策略对查询集的职责解耦并避免了事物和东西之间的相互干扰。此外,我们的后处理策略通过联合考虑分类和分割质量来解决突出的面具重叠而没有额外成本的情况。我们的方法会在基线DETR模型上增加6.2 \%PQ。 Panoptic SegFormer通过56.2 \%PQ实现最先进的结果。它还显示出对现有方法的更强大的零射鲁布利。代码释放\ url {https://github.com/zhiqi-li/panoptic-segformer}。
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Few Shot Instance Segmentation (FSIS) requires models to detect and segment novel classes with limited several support examples. In this work, we explore a simple yet unified solution for FSIS as well as its incremental variants, and introduce a new framework named Reference Twice (RefT) to fully explore the relationship between support/query features based on a Transformer-like framework. Our key insights are two folds: Firstly, with the aid of support masks, we can generate dynamic class centers more appropriately to re-weight query features. Secondly, we find that support object queries have already encoded key factors after base training. In this way, the query features can be enhanced twice from two aspects, i.e., feature-level and instance-level. In particular, we firstly design a mask-based dynamic weighting module to enhance support features and then propose to link object queries for better calibration via cross-attention. After the above steps, the novel classes can be improved significantly over our strong baseline. Additionally, our new framework can be easily extended to incremental FSIS with minor modification. When benchmarking results on the COCO dataset for FSIS, gFSIS, and iFSIS settings, our method achieves a competitive performance compared to existing approaches across different shots, e.g., we boost nAP by noticeable +8.2/+9.4 over the current state-of-the-art FSIS method for 10/30-shot. We further demonstrate the superiority of our approach on Few Shot Object Detection. Code and model will be available.
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图像分割是关于使用不同语义的分组像素,例如类别或实例成员身份,其中每个语义选择定义任务。虽然只有每个任务的语义不同,但目前的研究侧重于为每项任务设计专业架构。我们提出了蒙面关注掩模变压器(Mask2Former),这是一种能够寻址任何图像分段任务(Panoptic,实例或语义)的新架构。其关键部件包括屏蔽注意,通过限制预测掩模区域内的横向提取局部特征。除了将研究工作减少三次之外,它还优于四个流行的数据集中的最佳专业架构。最值得注意的是,Mask2Former为Panoptic semonation(Coco 57.8 PQ)设置了新的最先进的,实例分段(Coco上50.1 AP)和语义分割(ADE20K上的57.7 miou)。
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尽管有不同的相关框架,已经通过不同和专门的框架解决了语义,实例和Panoptic分段。本文为这些基本相似的任务提供了统一,简单,有效的框架。该框架,名为K-Net,段段由一组被学习内核持续一致,其中每个内核负责为潜在实例或填充类生成掩码。要解决区分各种实例的困难,我们提出了一个内核更新策略,使每个内核动态和条件在输入图像中的有意义的组上。 K-NET可以以结尾的方式培训,具有二分匹配,其培训和推论是自然的NMS和无框。没有钟声和口哨,K-Net超越了先前发表的全面的全面的单一模型,在ADE20K Val上的MS Coco Test-Dev分割和语义分割上分别与55.2%PQ和54.3%Miou分裂。其实例分割性能也与MS COCO上的级联掩模R-CNN相同,具有60%-90%的推理速度。代码和模型将在https://github.com/zwwwayne/k-net/发布。
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我们提出Osformer,这是伪装实例分割(CIS)的第一个单阶段变压器框架。Osformer基于两个关键设计。首先,我们设计了一个位置传感变压器(LST),以通过引入位置引导查询和混合通风volvolution feedforward网络来获得位置标签和实例感知参数。其次,我们开发了一个粗到细节的融合(CFF),以合并LST编码器和CNN骨架的各种上下文信息。结合这两个组件使Osformer能够有效地融合本地特征和远程上下文依赖关系,以预测伪装的实例。与两阶段的框架相比,我们的OSFORMER达到41%的AP并达到良好的收敛效率,而无需大量的训练数据,即仅3040个以下的样本以下60个时代。代码链接:https://github.com/pjlallen/osformer。
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现代方法通常将语义分割标记为每个像素分类任务,而使用替代掩码分类处理实例级分割。我们的主要洞察力:掩码分类是足够的一般,可以使用完全相同的模型,丢失和培训过程来解决语义和实例级分段任务。在此观察之后,我们提出了一个简单的掩模分类模型,该模型预测了一组二进制掩码,每个模型与单个全局类标签预测相关联。总的来说,所提出的基于掩模分类的方法简化了语义和Panoptic分割任务的有效方法的景观,并显示出优异的经验结果。特别是,当类的数量大时,我们观察到掩码形成器优于每个像素分类基线。我们的面具基于分类的方法优于当前最先进的语义(ADE20K上的55.6 miou)和Panoptic Seation(Coco)模型的Panoptic Seationation(52.7 PQ)。
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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。
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在本文中,我们提出了简单的关注机制,我们称之为箱子。它可以实现网格特征之间的空间交互,从感兴趣的框中采样,并提高变压器的学习能力,以获得几个视觉任务。具体而言,我们呈现拳击手,短暂的框变压器,通过从输入特征映射上的参考窗口预测其转换来参加一组框。通过考虑其网格结构,拳击手通过考虑其网格结构来计算这些框的注意力。值得注意的是,Boxer-2D自然有关于其注意模块内容信息的框信息的原因,使其适用于端到端实例检测和分段任务。通过在盒注意模块中旋转的旋转的不变性,Boxer-3D能够从用于3D端到端对象检测的鸟瞰图平面产生识别信息。我们的实验表明,拟议的拳击手-2D在Coco检测中实现了更好的结果,并且在Coco实例分割上具有良好的和高度优化的掩模R-CNN可比性。 Boxer-3D已经为Waymo开放的车辆类别提供了令人信服的性能,而无需任何特定的类优化。代码将被释放。
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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.
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DETR方法中引入的查询机制正在改变对象检测的范例,最近有许多基于查询的方法获得了强对象检测性能。但是,当前基于查询的检测管道遇到了以下两个问题。首先,需要多阶段解码器来优化随机初始化的对象查询,从而产生较大的计算负担。其次,训练后的查询是固定的,导致不满意的概括能力。为了纠正上述问题,我们在较快的R-CNN框架中提出了通过查询生成网络预测的特征对象查询,并开发了一个功能性的查询R-CNN。可可数据集的广泛实验表明,我们的特征查询R-CNN获得了所有R-CNN探测器的最佳速度准确性权衡,包括最近的最新稀疏R-CNN检测器。该代码可在\ url {https://github.com/hustvl/featurized-queryrcnn}中获得。
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