视觉(图像,视频)质量评估可以通过不同域中的视觉特征来建模,例如空间,频率和时间域。人类视觉系统(HVS)中的感知机制在质量感知的产生中起着至关重要的作用。本文提出了使用有效的窗口变压器体系结构进行无引用视觉质量评估的一般框架。用于多阶段通道注意的轻量级模块集成到SWIN(移位窗口)变压器中。这样的模块可以在图像质量评估(IQA)中代表适当的感知机制,以构建准确的IQA模型。同时,在空间和频域中图像质量感知的代表性特征也可以从IQA模型中得出,然后将其馈入另一个窗户的变压器体系结构进行视频质量评估(VQA)。 VQA模型有效地重复了整个本地窗口的注意力信息,以解决原始变压器的昂贵时间和记忆复杂性的问题。大规模IQA和VQA数据库的实验结果表明,所提出的质量评估模型优于大幅度的其他最先进模型。完整的源代码将在GitHub上发布。
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在现有作品中,框架及其对视频质量评估(VQA)的影响之间的时间关系仍然不足。这些关系导致视频质量的两种重要效果类型。首先,某些时间变化(例如摇动,闪烁和突然的场景过渡)会导致时间扭曲并导致额外的质量降解,而其他变化(例如,与有意义的事件相关的变化)却没有。其次,人类视觉系统通常对具有不同内容的框架有不同的关注,从而导致其对整体视频质量的重要性不同。基于变压器的突出时间序列建模能力,我们提出了一种新颖有效的基于变压器的VQA方法来解决这两个问题。为了更好地区分时间变化,从而捕获了时间变形,我们设计了一个基于变压器的时空扭曲提取(STDE)模块。为了解决时间质量的关注,我们提出了类似编码器的时间含量变压器(TCT)。我们还介绍了功能上的时间抽样,以减少TCT的输入长度,以提高该模块的学习效率和效率。由STDE和TCT组成,用于视频质量评估(DISCOVQA)的拟议的时间失真符合变压器(DISCOVQA)在几个VQA基准上达到了最新的性能,而无需任何额外的预训练数据集,多达10%的概括能力提高了10%比现有方法。我们还进行了广泛的消融实验,以证明我们提出的模型中每个部分的有效性,并提供可视化以证明所提出的模块实现了我们对这些时间问题进行建模的意图。我们将在以后发布我们的代码和预算权重。
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360 {\ TextDegree}视频的盲目视觉质量评估(BVQA)在优化沉浸式多媒体系统中起着关键作用。在评估360 {\ TextDegree}视频的质量时,人类倾向于从每个球形帧的基于视口的空间失真来识别其在相邻帧中的运动伪影,以视频级质量分数为止,即渐进性质量评估范式。然而,现有的BVQA方法对于360 {\ TextDegree}视频忽略了这条范式。在本文中,我们考虑了人类对球面视频质量的逐步范例,因此提出了一种新颖的BVQA方法(即ProvQA),通过逐步学习从像素,帧和视频中逐步学习。对应于像素,帧和视频的渐进学习,三个子网被设计为我们的PROPQA方法,即球形感知感知质量预测(SPAQ),运动感知感知质量预测(MPAQ)和多帧时间非本地(MFTN)子网。 SPAQ子网首先模拟基于人的球面感知机制的空间质量下降。然后,通过跨越相邻帧的运动提示,MPAQ子网适当地结合了在360 {\ TextDegree}视频上的质量评估的运动上下文信息。最后,MFTN子网聚集多帧质量劣化,通过探索来自多个帧的长期质量相关性来产生最终质量分数。实验验证了我们的方法在两个数据集中的360 {\ TextDegree}视频上显着提高了最先进的BVQA性能,该代码是公共\ url {https://github.com/yanglixiaoshen/的代码Provqa。}
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感知视频质量评估(VQA)是许多流和视频共享平台的组成部分。在这里,我们以自我监督的方式考虑学习具有感知相关的视频质量表示的问题。失真类型的识别和降解水平确定被用作辅助任务,以训练一个深度学习模型,该模型包含深度卷积神经网络(CNN),该模型提取了空间特征,以及捕获时间信息的复发单元。该模型是使用对比度损失训练的,因此我们将此训练框架和结果模型称为对比度质量估计器(Conviqt)。在测试过程中,训练有素的模型的权重被冷冻,并且线性回归器将学习的功能映射到No-Reference(NR)设置中的质量得分。我们通过分析模型预测与地面真相质量评级之间的相关性,并与最先进的NR-VQA模型相比,我们对多个VQA数据库进行了全面评估,并实现竞争性能在这些数据库上进行了培训。我们的消融实验表明,学到的表示形式非常强大,并且在合成和现实的扭曲中很好地概括了。我们的结果表明,可以使用自我监督的学习来获得具有感知轴承的引人注目的表示。这项工作中使用的实现已在https://github.com/pavancm/conviqt上提供。
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视频质量评估(VQA)仍然是一个重要而挑战性的问题,影响了最广泛的尺度的许多应用程序。移动设备和云计算技术的最新进展使得可以捕获,处理和共度高分辨率,高分辨率(HFR)视频几乎瞬间。能够监控和控制这些流式视频的质量可以使得能够提供更令人愉快的内容和感知的优化速率控制。因此,需要一种强迫需要开发可以在巨大尺度部署的VQA模型。虽然最近的一些效果已应用于可变帧速率和HFR视频质量的全参考(FR)分析,但是没有研究帧速率变化的无引用(NR)VQA算法的开发。在这里,我们提出了一种用于评估HFR视频的一级盲VQA模型,我们将其配给了帧群感知视频评估程序W / O参考(Faver)。 Faver使用扩展模型的空间自然场景统计数据,即包括节省空间小波分解的视频信号,进行有效的帧速率敏感质量预测。我们对几个HFR视频质量数据集的广泛实验表明,PEVER以合理的计算成本优于其他盲VQA算法。为了便于可重复的研究和公共评估,在线可以在线进行狂热的实施:\ url {https://github.com/uniqzheng/hfr-bvqa}。
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Video prediction is a challenging computer vision task that has a wide range of applications. In this work, we present a new family of Transformer-based models for video prediction. Firstly, an efficient local spatial-temporal separation attention mechanism is proposed to reduce the complexity of standard Transformers. Then, a full autoregressive model, a partial autoregressive model and a non-autoregressive model are developed based on the new efficient Transformer. The partial autoregressive model has a similar performance with the full autoregressive model but a faster inference speed. The non-autoregressive model not only achieves a faster inference speed but also mitigates the quality degradation problem of the autoregressive counterparts, but it requires additional parameters and loss function for learning. Given the same attention mechanism, we conducted a comprehensive study to compare the proposed three video prediction variants. Experiments show that the proposed video prediction models are competitive with more complex state-of-the-art convolutional-LSTM based models. The source code is available at https://github.com/XiYe20/VPTR.
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随着非专家们拍摄的野外视频的快速增长,盲目视频质量评估(VQA)已成为一个具有挑战性且苛刻的问题。尽管已经做出了许多努力来解决这个问题,但尚不清楚人类视觉系统(HVS)与视频的时间质量有何关系。同时,最近的工作发现,自然视频的框架变成了HV的感知领域,往往会形成表示形式的直线轨迹。通过获得的洞察力,即失真会损害感知的视频质量并导致感知表示的弯曲轨迹,我们提出了一个时间感知质量指数(TPQI),以通过描述表示形式的图形形态来测量时间失真。具体而言,我们首先从HVS的横向基因核(LGN)和主要视觉区域(V1)中提取视频感知表示,然后测量其轨迹的直率和紧凑性,以量化视频的自然性和内容连续性的降解。实验表明,HVS中的感知表示是一种预测主观时间质量的有效方法,因此TPQI首次可以实现与空间质量度量的可比性能,并且在评估具有较大时间变化的视频方面更加有效。我们进一步证明,通过与NIQE(空间质量指标)结合使用,TPQI可以在流行的野外视频数据集中实现最佳性能。更重要的是,除了要评估的视频之外,TPQI不需要任何其他信息,因此可以将其应用于任何数据集,而无需参数调整。源代码可在https://github.com/uolmm/tpqi-vqa上找到。
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用户生成的内容(UGC)的盲或禁区视频质量评估已成为趋势,具有挑战性,迄今未解决的问题。因此,适用于该内容的准确和高效的视频质量预测因素都需要实现更智能的分析和处理UGC视频的需求。以前的研究表明,自然场景统计和深度学习特征既足以捕获空​​间扭曲,这有助于UGC视频质量问题的重要方面。然而,这些模型无法对实际应用中预测复杂和不同的UGC视频的质量无能为力或效率低。在这里,我们为UGC含量介绍了一种有效且高效的视频质量模型,我们将我们展示快速准确的视频质量评估员(Rapique),我们展示了与最先进的(SOTA)模型相对表现,而是具有订单-magnitude更快的运行时。 Rapique结合并利用了质量意识的现场统计特征和语义知识的深度卷积功能的优势,使我们能够设计用于视频质量建模的第一通用和有效的空间和时间(时空)带通统计模型。我们对最近的大型UGC视频质量数据库的实验结果表明,Rapique以相当更低的计算费用提供所有数据集的顶级表现。我们希望这项工作促进并激发进一步努力实现潜在的实时和低延迟应用程序的视频质量问题的实际建模。为促进公共用途,在线进行了求助的实施:\ url {https://github.com/vztu/rapique}。
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无参考图像质量评估(NR-IQA)的目标是根据主观评估来估计感知图像质量,由于不存在原始参考图像,它是复杂和未解决的问题。在本文中,我们提出了一种新颖的模型来解决NR-IQA任务,利用卷积神经网络(CNNS)和变压器中的自我关注机制来解决来自输入图像的本地和非局部特征的混合方法来解决NR-IQA任务。我们通过CNN捕获图像的局部结构信息,然后避免提取的CNNS特征之间的局部偏压并获得图像的非本地表示,我们利用所提取的特征上的变压器,其中我们将它们塑造为顺序输入变压器模型。此外,为了改善主观和目标分数之间的单调性相关性,我们利用每个批处理内图像之间的相对距离信息,并强制执行它们之间的相对排名。最后但并非最不重要的是,我们观察到NR-IQA模型的性能在我们应用于输入到输入时申请等级变换(例如水平翻转)。因此,我们提出了一种利用自我保持性作为自我监督来源的方法,以改善NRIQA模型的鲁棒性。具体而言,我们为每个图像的质量评估模型的输出和其转换(水平翻转)强制实施自我一致性,以利用丰富的自我监控信息,并降低模型的不确定性。为了展示我们工作的有效性,我们在七个标准IQA数据集(合成和真实)上评估它,并显示我们的模型在各种数据集上实现最先进的结果。
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Astounding results from Transformer models on natural language tasks have intrigued the vision community to study their application to computer vision problems. Among their salient benefits, Transformers enable modeling long dependencies between input sequence elements and support parallel processing of sequence as compared to recurrent networks e.g., Long short-term memory (LSTM). Different from convolutional networks, Transformers require minimal inductive biases for their design and are naturally suited as set-functions. Furthermore, the straightforward design of Transformers allows processing multiple modalities (e.g., images, videos, text and speech) using similar processing blocks and demonstrates excellent scalability to very large capacity networks and huge datasets. These strengths have led to exciting progress on a number of vision tasks using Transformer networks. This survey aims to provide a comprehensive overview of the Transformer models in the computer vision discipline. We start with an introduction to fundamental concepts behind the success of Transformers i.e., self-attention, large-scale pre-training, and bidirectional feature encoding. We then cover extensive applications of transformers in vision including popular recognition tasks (e.g., image classification, object detection, action recognition, and segmentation), generative modeling, multi-modal tasks (e.g., visual-question answering, visual reasoning, and visual grounding), video processing (e.g., activity recognition, video forecasting), low-level vision (e.g., image super-resolution, image enhancement, and colorization) and 3D analysis (e.g., point cloud classification and segmentation). We compare the respective advantages and limitations of popular techniques both in terms of architectural design and their experimental value. Finally, we provide an analysis on open research directions and possible future works. We hope this effort will ignite further interest in the community to solve current challenges towards the application of transformer models in computer vision.
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包括视频和音频内容在内的视频会议已导致互联网流量的急剧增加,因为COVID-19大流行迫使数百万人在家中工作和学习。由于这种情况,需要进行高效且准确的视频质量工具,以监视和感知优化通过Zoom,Webex,Meet等进行了优化的远程息息流量,因此,全球视频会议的全球互联网流量已大大增加,因此,现有模型在Multi上的预测能力受到限制。 - 模式,实时流媒体介绍内容。在这里,我们通过多种方式解决了远程敏感视频质量评估(TVQA)的重大挑战。首先,我们通过收集来自不同国家 /地区的〜2k触觉视频来减轻主观标记的数据的缺乏,我们挤在了〜80k的主观质量标签上。使用此新资源,我们使用带有单独途径的多模式学习框架创建了一个在线视频质量预测框架,用于实时流媒体,以计算视觉和音频质量预测。我们的多合一模型能够在贴片,框架,剪辑和视听水平上提供准确的质量预测。我们的模型在现有质量数据库和新的TVQA数据库上都达到了最新的性能,计算费用降低,使其成为移动和嵌入式系统的有吸引力的解决方案。
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目标图像质量评估是一个具有挑战性的任务,旨在自动测量给定图像的质量。根据参考图像的可用性,分别存在全引用和无引用IQA任务。大多数深度学习方法使用卷积神经网络提取的深度特征的回归。对于FR任务,另一种选择是对深度特征进行统计比较。对于所有这些方法,通常忽略非本地信息。此外,探索FR和NR任务之间的关系不太探索。通过最近的变压器成功在建模上下文信息中,我们提出了一个统一的IQA框架,它利用CNN骨干和变压器编码器提取特征。所提出的框架与FR和NR模式兼容,并允许联合训练方案。评估实验在三个标准IQA数据集,即LIVE,CSIQ和TID2013和KONIQ-10K上,显示我们所提出的模型可以实现最先进的FR性能。此外,在广泛的实验中实现了相当的NR性能,结果表明,联合训练方案可以利用NR性能。
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图像质量评估(IQA)对基于图像的应用程序的重要性越来越重要。其目的是建立一种可以代替人类的模型,以准确评估图像质量。根据参考图像是否完整且可用,图像质量评估可分为三类:全引用(FR),减少参考(RR)和非参考(NR)图像质量评估。由于深度学习的蓬勃发展和研究人员的广泛关注,近年来提出了基于深度学习的几种非参考图像质量评估方法,其中一些已经超过了引人注目甚至全参考图像的性能质量评估模型。本文将审查图像质量评估的概念和指标以及视频质量评估,简要介绍了一些完整参考和半参考图像质量评估的方法,并专注于基于深度学习的非参考图像质量评估方法。然后介绍常用的合成数据库和现实世界数据库。最后,总结和呈现挑战。
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根据诊断各种疾病的胸部X射线图像的可观增长,以及收集广泛的数据集,使用深神经网络进行了自动诊断程序,已经占据了专家的思想。计算机视觉中的大多数可用方法都使用CNN主链来获得分类问题的高精度。然而,最近的研究表明,在NLP中成为事实上方法的变压器也可以优于许多基于CNN的模型。本文提出了一个基于SWIN变压器的多标签分类深模型,作为实现最新诊断分类的骨干。它利用了头部体系结构来利用多层感知器(也称为MLP)。我们评估了我们的模型,该模型称为“ Chest X-Ray14”,最广泛,最大的X射线数据集之一,该数据集由30,000多名14例著名胸部疾病的患者组成100,000多个额叶/背景图像。我们的模型已经用几个数量的MLP层用于头部设置,每个模型都在所有类别上都达到了竞争性的AUC分数。胸部X射线14的全面实验表明,与以前的SOTA平均AUC为0.799相比,三层头的平均AUC得分为0.810,其平均AUC得分为0.810。我们建议对现有方法进行公平基准测试的实验设置,该设置可以用作未来研究的基础。最后,我们通过确认所提出的方法参与胸部的病理相关区域,从而跟进了结果。
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Scale-invariance is an open problem in many computer vision subfields. For example, object labels should remain constant across scales, yet model predictions diverge in many cases. This problem gets harder for tasks where the ground-truth labels change with the presentation scale. In image quality assessment (IQA), downsampling attenuates impairments, e.g., blurs or compression artifacts, which can positively affect the impression evoked in subjective studies. To accurately predict perceptual image quality, cross-resolution IQA methods must therefore account for resolution-dependent errors induced by model inadequacies as well as for the perceptual label shifts in the ground truth. We present the first study of its kind that disentangles and examines the two issues separately via KonX, a novel, carefully crafted cross-resolution IQA database. This paper contributes the following: 1. Through KonX, we provide empirical evidence of label shifts caused by changes in the presentation resolution. 2. We show that objective IQA methods have a scale bias, which reduces their predictive performance. 3. We propose a multi-scale and multi-column DNN architecture that improves performance over previous state-of-the-art IQA models for this task, including recent transformers. We thus both raise and address a novel research problem in image quality assessment.
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本文研究了视频变压器的BERT预借鉴。考虑到近期图像变形金刚的伯爵预借鉴成功,这是一个简单但值得学习的延伸。我们介绍了Decouples将视频表示学习学习的BEVT进入空间代表学习和时间动态学习。特别地,BEVT首先在图像数据上执行屏蔽图像建模,然后在视频数据上与屏蔽视频建模联合进行屏蔽图像建模。这种设计具有两个观察的动机:1)在图像数据集上学习的变压器提供了体面的空间前沿,可以缓解视频变压器的学习,这通常是从划痕训练的计算密集型的时间。 2)鉴别的线索,即空间和时间信息,需要在不同的视频中进行正确的预测,由于阶级的阶级和阶级际变化而不同。我们对三个具有挑战性的视频基准进行了广泛的实验,其中BEVT达到了非常有前途的结果。在动力学400上,哪些识别主要依赖于歧视性空间表示,BEVT达到了强大的监督基线的可比结果。在某种东西 - V2和潜水48上,其中包含依靠时间动态的视频,BEVT优于所有替代基准,分别实现了70.6%和86.7%的最新性能。
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Point Cloud是3D内容使用最广泛使用的数字表示格式之一,其视觉质量可能会在生产过程中遇到噪声和几何变化,以及在传输过程中的压缩和压缩采样。为了应对点云质量评估(PCQA)的挑战,已经提出了许多PCQA方法来评估点云的视觉质量水平,以评估渲染的静态2D投影。尽管这种基于投影的PCQA方法在成熟图像质量评估(IQA)方法的帮助下实现了竞争性能,但它们忽略了动态质量感知信息,这与观察者倾向于通过两种静态感知点云的事实完全不符和动态视图。因此,在本文中,我们将点云视为移动相机视频,并通过使用视频质量评估(VQA)方法(NR)方式探索处理PCQA任务的方式。首先,我们通过四个圆形路径将相机围绕点云旋转来生成捕获的视频。然后,我们分别使用可训练的2D-CNN和预训练的3D-CNN模型从所选的关键帧和视频剪辑中提取空间和时间质量感知功能。最后,点云的视觉质量由回归的视频质量值表示。实验结果表明,所提出的方法可有效预测点云的视觉质量水平,甚至可以使用全参考(FR)PCQA方法竞争。消融研究进一步验证了提出的框架的合理性,并确认了从动态视图中提取的质量感知特征所做的贡献。
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本文报告了NTIRE 2022关于感知图像质量评估(IQA)的挑战,并与CVPR 2022的图像恢复和增强研讨会(NTIRE)研讨会(NTIRE)讲习班的新趋势举行。感知图像处理算法。这些算法的输出图像与传统扭曲具有完全不同的特征,并包含在此挑战中使用的PIP数据集中。这个挑战分为两条曲目,一个类似于以前的NTIRE IQA挑战的全参考IQA轨道,以及一条侧重于No-Reference IQA方法的新曲目。挑战有192和179名注册参与者的两条曲目。在最后的测试阶段,有7和8个参与的团队提交了模型和事实表。几乎所有这些都比现有的IQA方法取得了更好的结果,并且获胜方法可以证明最先进的性能。
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使用变压器 - 卷积神经网络(CNN)的视觉显着性预测具有显着的高级计算模型,以实现显着性预测。但是,准确模拟人类皮层中视觉注意的机制仍然是一个学术挑战。将人类视力的属性集成到CNN体系结构的设计中,这是至关重要的,从而导致感知上更相关的显着性预测。由于CNN体系结构的固有归纳偏见,因此缺乏足够的长距离上下文编码能力。这阻碍了基于CNN的显着性模型,无法捕获模仿人类观看行为的属性。通过利用自我发项机制来编码远程信息,变形金刚在编码远程信息方面表现出了巨大潜力。在本文中,我们提出了一个新颖的显着性模型,该模型将变压器组件集成到CNNs以捕获远程上下文视觉信息。实验结果表明,变压器为显着性预测提供了附加的价值,从而增强了其在性能中的感知相关性。我们提出的使用变压器的显着性模型在公共基准和显着性预测模型的竞争上取得了卓越的成果。我们提出的显着模型TransAlnet的源代码可在以下网址获得:https://github.com/ljovo/transalnet
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有效地对视频中的空间信息进行建模对于动作识别至关重要。为了实现这一目标,最先进的方法通常采用卷积操作员和密集的相互作用模块,例如非本地块。但是,这些方法无法准确地符合视频中的各种事件。一方面,采用的卷积是有固定尺度的,因此在各种尺度的事件中挣扎。另一方面,密集的相互作用建模范式仅在动作 - 欧元零件时实现次优性能,给最终预测带来了其他噪音。在本文中,我们提出了一个统一的动作识别框架,以通过引入以下设计来研究视频内容的动态性质。首先,在提取本地提示时,我们会生成动态尺度的时空内核,以适应各种事件。其次,为了将这些线索准确地汇总为全局视频表示形式,我们建议仅通过变压器在一些选定的前景对象之间进行交互,从而产生稀疏的范式。我们将提出的框架称为事件自适应网络(EAN),因为这两个关键设计都适应输入视频内容。为了利用本地细分市场内的短期运动,我们提出了一种新颖有效的潜在运动代码(LMC)模块,进一步改善了框架的性能。在几个大规模视频数据集上进行了广泛的实验,例如,某种东西,动力学和潜水48,验证了我们的模型是否在低拖鞋上实现了最先进或竞争性的表演。代码可在:https://github.com/tianyuan168326/ean-pytorch中找到。
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