We present Ego3DPose, a highly accurate binocular egocentric 3D pose reconstruction system. The binocular egocentric setup offers practicality and usefulness in various applications, however, it remains largely under-explored. It has been suffering from low pose estimation accuracy due to viewing distortion, severe self-occlusion, and limited field-of-view of the joints in egocentric 2D images. Here, we notice that two important 3D cues, stereo correspondences, and perspective, contained in the egocentric binocular input are neglected. Current methods heavily rely on 2D image features, implicitly learning 3D information, which introduces biases towards commonly observed motions and leads to low overall accuracy. We observe that they not only fail in challenging occlusion cases but also in estimating visible joint positions. To address these challenges, we propose two novel approaches. First, we design a two-path network architecture with a path that estimates pose per limb independently with its binocular heatmaps. Without full-body information provided, it alleviates bias toward trained full-body distribution. Second, we leverage the egocentric view of body limbs, which exhibits strong perspective variance (e.g., a significantly large-size hand when it is close to the camera). We propose a new perspective-aware representation using trigonometry, enabling the network to estimate the 3D orientation of limbs. Finally, we develop an end-to-end pose reconstruction network that synergizes both techniques. Our comprehensive evaluations demonstrate that Ego3DPose outperforms state-of-the-art models by a pose estimation error (i.e., MPJPE) reduction of 23.1% in the UnrealEgo dataset. Our qualitative results highlight the superiority of our approach across a range of scenarios and challenges.


翻译:我们提出了Ego3DPose,一种高精度的双目自我中心3D姿态重建系统。双目自我中心设置在实际应用中兼具实用性与有效性,但仍未得到充分探索。由于观看畸变、严重自遮挡以及自我中心2D图像中关节视野受限,该系统长期面临姿态估计精度低的问题。在此,我们注意到自我中心双目输入中包含的两类重要3D线索——立体对应关系与透视——被忽略了。当前方法过度依赖2D图像特征,隐式学习3D信息,这引入了对常见运动模式的偏见,导致整体精度降低。我们观察到这些方法不仅在具有挑战性的遮挡情况下表现不佳,甚至在估计可见关节位置时也存在缺陷。为解决这些挑战,我们提出两种创新方法。首先,我们设计了一种双路径网络架构,其中一条路径通过双目热力图独立估计每个肢体的姿态。由于未提供全身信息,该方法缓解了对训练过的全身分布的偏见。其次,我们利用身体肢体的自我中心视角,该视角表现出强烈的透视差异(例如,当手部靠近相机时呈现显著的大尺寸)。我们提出一种基于三角学的新的透视感知表示,使网络能够估计肢体的3D方向。最后,我们开发了一个端到端的姿态重建网络,协同整合这两种技术。全面评估表明,Ego3DPose在UnrealEgo数据集上以23.1%的姿态估计误差(即MPJPE)降低超越了现有最优模型。我们的定性结果凸显了该方法在多种场景与挑战下的优越性。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+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
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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
3+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
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
Anomalous Instance Detection in Deep Learning: A Survey
VIP会员
最新内容
乌克兰纵深打击如何重塑俄罗斯的战略选择
专知会员服务
1+阅读 · 今天12:25
俄乌战争中关于中程打击无人机部署的经验启示
专知会员服务
0+阅读 · 今天12:08
《基于强化学习的自动化红队测试》
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
伊朗不对称防空战略的演进
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
10+阅读 · 7月22日
相关VIP内容
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
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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
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
3+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
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