2020/10/10に開催された第4回全日本コンピュータビジョン勉強会「人に関する認識・理解論文読み会」発表資料です。
以下の2本を読みました
Harmonious Attention Network for Person Re-identification. (CVPR2018)
Weekly Supervised Person Re-Identification (CVPR2019)
出典:Nicolas Carion, Francisco Massa, Gabriel Synnaeve, Nicolas Usunier, Alexander Kirillov, Sergey Zagoruyko
Facebook AI
公開URL : https://arxiv.org/abs/2005.12872
概要:Detection Transformer(DETRという)という新しいフレームワークによって,non-maximum-supressionやアンカー生成のような人手で設計する必要なく、End-to-Endで画像からぶった検出を行う手法を提案しています。物体検出を直接集合予測問題として解くためのtransformerアーキテクチャとハンガリアン法を用いて二部マッチングを行い正解と予測の組み合わせを探索しています。Attentionを物体検出に応用しただけでなく、競合手法であるFaster R-CNNと同等の精度を達成しています。
211104 @ BioC Asia 2021 Workshop
Introduction to Bioimage Analysis in R
This workshop covers basic methods of the image processing and image analysis in R using the Bioconductor package “EBImage” and the Orchestra platform. In addition, the image dataset is obtained from ExperimentHub using the “BioImageDbs” package. Using this dataset, we perform a supervised image segmentation using the U-NET model, one of deep learning models, provided by the rMiW package.
このワークショップでは、BioconductorパッケージであるEBImageを使って、Rでの画像処理・画像解析の基本的な方法を扱う。次に、BioImageDbsパッケージを用いて、ExperimentHubからの画像データの取得を行う。さらに、rMiWパッケージが提供する、Deep learningモデルの1つであるU-NETモデルを用いて、教師有り画像セグメンテーション(領域分割)を学び。このワークショップは、Orchestra環境にて実施する。
2018/10/20コンピュータビジョン勉強会@関東「ECCV読み会2018」発表資料
Yew, Z. J., & Lee, G. H. (2018). 3DFeat-Net: Weakly Supervised Local 3D Features for Point Cloud Registration. European Conference on Computer Vision.
セル生産方式におけるロボットの活用には様々な問題があるが,その一つとして 3 体以上の物体の組み立てが挙げられる.一般に,複数物体を同時に組み立てる際は,対象の部品をそれぞれロボットアームまたは治具でそれぞれ独立に保持することで組み立てを遂行すると考えられる.ただし,この方法ではロボットアームや治具を部品数と同じ数だけ必要とし,部品数が多いほどコスト面や設置スペースの関係で無駄が多くなる.この課題に対して音𣷓らは組み立て対象物に働く接触力等の解析により,治具等で固定されていない対象物が組み立て作業中に運動しにくい状態となる条件を求めた.すなわち,環境中の非把持対象物のロバスト性を考慮して,組み立て作業条件を検討している.本研究ではこの方策に基づいて,複数物体の組み立て作業を単腕マニピュレータで実行することを目的とする.このとき,対象物のロバスト性を考慮することで,仮組状態の複数物体を同時に扱う手法を提案する.作業対象としてパイプジョイントの組み立てを挙げ,簡易な道具を用いることで単腕マニピュレータで複数物体を同時に把持できることを示す.さらに,作業成功率の向上のために RGB-D カメラを用いた物体の位置検出に基づくロボット制御及び動作計画を実装する.
This paper discusses assembly operations using a single manipulator and a parallel gripper to simultaneously
grasp multiple objects and hold the group of temporarily assembled objects. Multiple robots and jigs generally operate
assembly tasks by constraining the target objects mechanically or geometrically to prevent them from moving. It is
necessary to analyze the physical interaction between the objects for such constraints to achieve the tasks with a single
gripper. In this paper, we focus on assembling pipe joints as an example and discuss constraining the motion of the
objects. Our demonstration shows that a simple tool can facilitate holding multiple objects with a single gripper.
【DLゼミ】XFeat: Accelerated Features for Lightweight Image Matchingharmonylab
公開URL:https://arxiv.org/pdf/2404.19174
出典:Guilherme Potje, Felipe Cadar, Andre Araujo, Renato Martins, Erickson R. ascimento: XFeat: Accelerated Features for Lightweight Image Matching, Proceedings of the 2024 IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) (2023)
概要:リソース効率に優れた特徴点マッチングのための軽量なアーキテクチャ「XFeat(Accelerated Features)」を提案します。手法は、局所的な特徴点の検出、抽出、マッチングのための畳み込みニューラルネットワークの基本的な設計を再検討します。特に、リソースが限られたデバイス向けに迅速かつ堅牢なアルゴリズムが必要とされるため、解像度を可能な限り高く保ちながら、ネットワークのチャネル数を制限します。さらに、スパース下でのマッチングを選択できる設計となっており、ナビゲーションやARなどのアプリケーションに適しています。XFeatは、高速かつ同等以上の精度を実現し、一般的なラップトップのCPU上でリアルタイムで動作します。
5. 予備知識: Residual Networks
ネットワークに「バイパス」を設けることで、階層を深くして
も学習が劣化しない仕組みを構築し、152層ものネット
ワークを構築
ILSVRC2015 (画像認識のコンペティション)で1位を獲得
He, K., Zhang, X., Ren, S., & Sun, J. (2016). Deep Residual Learning for Image Recognition. IEEE Conference on Computer
Vision and Pattern Recognition (CVPR)
6. 予備知識: Dilated Network
CNNではPooling層において、出力のサイズが入力サイ
ズよりも小さくなってしまい、予測の解像度が低下する
Pooling層の代わりに、マルチスケールの「Dilated
Convolution」を使用することで、解像度を保ったままコン
テクストの情報を学習する。
Yu, F., & Koltun, V. (2016). Multi-Scale Context Aggregation by Dilated Convolutions. International Conference on Machine
Learning (ICML)
画像は[http://sergeiturukin.com/2017/03/02/wavenet.html]より転載
7. 予備知識:R-CNN (Region with CNN feature)
7
畳み込みニューラルネットワーク(CNN)は計算量が高いので、
探索窓(Sliding Window)による検出は更に計算量高い
Selective Searchという手法を用いて物体候補領域を検出し、
候補領域上のみ処理することで計算量削減
Girshick, R., Donahue, J., Darrell, T., & Malik, J. (2014). Rich feature hierarchies for accurate object detection and semantic
segmentation. In IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR).
9. 予備知識:Faster R-CNN
9
R-CNNおよびFast R-CNNではSelective Searchを用いて物体候
補領域を事前に求めておく必要。
Fast R-CNNのSelective Search部分をfeature map上で行うこと
で、余計な処理を省き、高精度化/高速化(1枚当たり約
200msec)。
→ Region Proposal Network (RPN)
この上(特徴マップ)で物体候補領域検出を行う
Ren, S., He, K., Girshick, R., & Sun, J. (2015). Faster R-CNN: Towards Real-Time Object Detection with Region Proposal
Networks. Advances in Neural Information Processing Systems (NIPS).
20. Instance Level上位の手法 (2017/03/11現在)
1. A. Arnab, & P. Torr, “Pixelwise Instance Segmentation
with a Dynamically Instantiated Network”, IEEE
Conference on Computer Vision and Pattern Recognition
(CVPR), 2017.
Method AP AP 50% AP 100m AP 50m
Pixelwise Instance
Segmentation with a
Dynamically
Instantiated Network
*1
20.0 (1st) 38.8 (1st) 32.6 (1st) 37.6 (1st)
38. Semantic Video Segmentation
動画の各フレームに対し、Semantic Segmentationを行う。
その際、前後のフレームの情報などを利用することで、
精度や速度を向上させる
Tripathi, S., Belongie, S., Hwang, Y., & Nguyen, T. (2015). Semantic video segmentation: Exploring inference efficiency.
International SoC Design Conference (ISOCC) より画像転載
39. 動画用データセット
The Cambridge-driving Labeled Video Database(CamVid)
Dataset
概要
32クラスにラベル付けされた車載カメラからの動画データセット。
動画は30Hz、ラベルは1Hz
URL
http://mi.eng.cam.ac.uk/research/projects/VideoRec/CamVid/
ライセンス
特に記述無
例
40. Playing for Data
Richer, S. R., Vineet, V., Roth, S., & Koltun, V. (2016). Playing for Data: Ground Truth
from Computer Games. European Conference on Computer Vision (ECCV)
市販のゲームに対し、グラフィックハードウェアにアクセスすることで、高速にセマ
ンティックラベルを取得
CamVidの1/3のデータ+ゲームから取得したデータを使用して学習させることで、
CamVid全てのデータを使って学習した場合よりも大幅に性能向上
URL (コードあり)
https://download.visinf.tu-darmstadt.de/data/from_games/
42. 紹介する論文
動画から推定した対象の三次元構造に基づいてラベル
付け
G. J. Brostow, J. Shotton, J. Fauqueur, and R. Cipolla.
Segmentation and recognition using structure from motion
point clouds. In ECCV, 2008
43. Segmentation using SfM
Structure from Motionにより動画から三次元点群を計算
各点の高さ、カメラの軌跡との最短距離、法線ベクトル、
再投影誤差等を特徴量として、Randomized Forestにより
ラベリング
44. 紹介する論文
フレームごとのラベル付け結果と三次元推定結果を融合
Kundu, A., Li, Y., Daellert, F., Li, F., & Rehg, J. M. (2014). Joint
Semantic Segmentation and 3D Reconstruction from Monocular
Video. European Conference on Computer Vision (ECCV)
45. Joint Semantic Segmentation and 3D
Reconstruction
画像からのSemantic SegmentationとVisual SLAMによる
点群取得を個別に行い、それらを融合して3次元マップ
を作成
CRFを用いて各ボクセルのラベルを推定
46. 紹介する論文
フレームごとのラベル付け結果を統合
Scharwaechter, T., Enzweiler, M., Franke, U., & Roth, S. (2014).
Stixmantics: A Medium-Level Model for Real-Time Semantic
Scene Understanding. European Conference on Computer Vision
(ECCV)
Sevilla-Lara, L., Sun, D., Jampani, V., & Black, M. J. (2016).
Optical Flow with Semantic Segmentation and Localized Layers.
CVPR
49. 紹介する論文
複数フレーム全体を同時にラベル付け
Liu, B., & He, X. (2015). Multiclass semantic video segmentation
with object-level active inference. IEEE Conference on Computer
Vision and Pattern Recognition (CVPR)
Kundu, A., Tech, G., Vineet, V., Labs, I., Koltun, V., & Labs, I.
(2016). Feature Space Optimization for Semantic Video
Segmentation. 2016 IEEE Conference on Computer Vision and
Pattern Recognition (CVPR)
50. Object-level Active Inference
時空間方向に作成したSuper Voxelをノードとし、さらに物体検
出/追跡結果(object hypothesis)を取り込んだモデルを、CRFを
用いてSemantic Segmentation
Active Inferenceを用いて、最適なobject hypothesisのサブセッ
トを選択することで計算を効率化