Hand gesture recognition allows humans to interact with machines non-verbally, which has a huge application in underwater exploration using autonomous underwater vehicles. Recently, a new gesture-based language called CADDIAN has been devised for divers, and supervised learning methods have been applied to recognize the gestures with high accuracy. However, such methods fail when they encounter unseen gestures in real time. In this work, we advocate the need for zero-shot underwater gesture recognition (ZSUGR), where the objective is to train a model with visual samples of gestures from a few ``seen'' classes only and transfer the gained knowledge at test time to recognize semantically-similar unseen gesture classes as well. After discussing the problem and dataset-specific challenges, we propose new seen-unseen splits for gesture classes in CADDY dataset. Then, we present a two-stage framework, where a novel transformer learns strong visual gesture cues and feeds them to a conditional generative adversarial network that learns to mimic feature distribution. We use the trained generator as a feature synthesizer for unseen classes, enabling zero-shot learning. Extensive experiments demonstrate that our method outperforms the existing zero-shot techniques. We conclude by providing useful insights into our framework and suggesting directions for future research.


翻译:手势识别使人类能够以非语言方式与机器交互,这在利用自主水下航行器进行水下探索方面具有巨大应用前景。近期,一种名为CADDIAN的新型手势语言被开发用于潜水员,监督学习方法已被应用于高精度识别这些手势。然而,当这些方法在实时场景中遇到未见手势时便会失效。本研究主张发展零样本水下手势识别,其目标在于仅使用少量“已见”类别的手势视觉样本训练模型,并在测试时迁移所学知识以识别语义相似的未见手势类别。在探讨该问题及数据集特定挑战后,我们为CADDY数据集中的手势类别提出了新的已见-未见划分方案。随后,我们提出一个两阶段框架:新型Transformer网络学习强视觉手势特征,并将其馈送至条件生成对抗网络以学习特征分布模拟。我们使用训练好的生成器作为未见类别的特征合成器,从而实现零样本学习。大量实验表明,本方法优于现有零样本技术。最后,我们深入解析了框架机理,并为未来研究方向提出了建议。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Arxiv
15+阅读 · 2019年11月26日
VIP会员
最新内容
《系统簇式多域作战规划范畴论框架》
专知会员服务
3+阅读 · 4月20日
高效视频扩散模型:进展与挑战
专知会员服务
1+阅读 · 4月20日
乌克兰前线的五项创新
专知会员服务
7+阅读 · 4月20日
 军事通信系统与设备的技术演进综述
专知会员服务
5+阅读 · 4月20日
《北约标准:医疗评估手册》174页
专知会员服务
5+阅读 · 4月20日
《提升生成模型的安全性与保障》博士论文
专知会员服务
5+阅读 · 4月20日
美国当前高超音速导弹发展概述
专知会员服务
4+阅读 · 4月19日
无人机蜂群建模与仿真方法
专知会员服务
14+阅读 · 4月19日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
13+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Arxiv
15+阅读 · 2019年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员