前语 人体姿势估量(HPE)是核算机视觉中的一项经典使命,它主要经过识别人的关节的方位来表明人的方向。HPE能够用来了解和剖析人类的几何和运动相关信息。Newell等人在Mask3D中提出的堆叠沙漏架构是第一个根据深度学习的HPE方法之一。
本文运用重复的自下而上和自上而下的处理,从不同的尺度上捕获信息,并引入中心监督,在每个阶段迭代细化猜测。与当时最先进的方法相比,这导致了精确性的显著提高。

本文转载自集智书童

作者 | 小书童

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1、简介

HPE应该是一个实时的运用程序,由于它经常被用作另一个模块的前身。因而,在这种情况下,重视核算功率是至关重要的。在本研究中对堆叠的沙漏网络进行了架构和非架构修改,以取得一个既精确且核算功率高的模型。

在下文中对基线模型进行了扼要描绘。原始架构由多个堆叠的沙漏单元组成,每个沙漏单元由4个下采样和上采样等级组成。在每一级,经过残差块和最大池化操作完成下采样,而经过残差块以及朴素最近邻插值完成上采样。该进程确保模型捕获部分和全局信息,这对于连贯地了解全身以取得精确的最终姿势估量非常重要。在每个最大池化操作之后,网络分支以预池化分辨率经过另一个残差块运用更多卷积,其结果作为跳过衔接添加到沙漏后半部分的相应上采样特征图。模型的输出是每个关节的热图,该热图对每个像素处关节存在的概率进行建模。猜测每个沙漏后的中心热图,并对其运用丢失。

此外,这些猜测被投影到更多的通道,并作为后续沙漏的输入,以及当时沙漏的输入及其特征图输出。

源代码:github.com/jameelhassa…

2、规划挑选

2.1 深度可分离的卷积

深度可分离卷积取代传统卷积,减少卷积运算的参数数量。这是经过运用空间卷积独自切割卷积,然后经过点态卷积聚合通道信息来完成的,如图1所示。

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2.2 空洞卷积

公式1中描绘的空洞卷积是常规卷积运算的一种变体,其具有指数添加感触野而不丢失分辨率或掩盖范围的能力,如池化运算的情况。

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其间k是离散滤波器,是空洞因子,是空洞卷积运算。正则卷积对应于一维卷积。扩展卷积对核算复杂性几乎没有影响。

2.3 Ghost Bottleneck

Ghost 提出的Ghost Bottleneck也经过以不同的方法切割卷积,降低了卷积操作的核算复杂度。为了发生固定数量的通道,Ghost Bottleneck运用常规卷积输出一小部分通道,其他的则经过更简略的线性操作发生,如图2所示。这些通道经过衔接和卷积输出所需的通道数量。

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2.4 DiCE Bottleneck

Dimension-wise Convolutions for Effificient Networks(DiCE)单元是由Mehta等人在DiceNet中提出的一个卷积单元,它交融了维向卷积之后和维向交融。卷积操作运用于三个输入维度(宽度、高度和深度)。为了沿着每个维度组合编码的信息,运用了一个有用的交融单元来组合这些表明。因而,直径单元能够有用地沿着空间尺度和通道尺度捕获信息。

2.5 Shuffle Bottleneck

shuffle单元初次在Shufflflenet中提出,它运用点卷积和通道Shuffle来提高核算功率和坚持精确性。

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2.6 Perceptual Loss

感知丢失被用来比较带有细小差异的类似图画。在这儿运用它作为两幅图画之间的特征水平均方差错(MSE)丢失,它核算一个高档特征图的丢失,而不是原始图画空间。

这儿的假设是,如果第一个沙漏在高特征水平上“感知”第二个沙漏“感知”的东西,网络的全体性能将会得到改善。总丢失,如式2所示,包含感知丢失和猜测丢失中权重较高的原始猜测丢失。

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2.7 Residual connections

作者还用带有Concat的残差衔接替换带有add的残差衔接操作,然后进行逐点卷积,以取得所需数量的通道,称为**「ResConcat」。还包含从沙漏最窄的特征图(颈部)到下一个沙漏颈部的残差衔接,称为「NarrowRes」**。

3、试验

3.1 Alternative bottlenecks

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4、参考

[1].To Perceive or Not to Perceive: Lightweight Stacked Hourglass Network.

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