Pose Proposal Networks 论文解析


简介

首先附上论文地址:Pose Proposal Networks
作者:日本柯尼卡美能达公司的関井大気(Taiki SEKII)
文章结合了 YOLO 和 CMU 的 OpenPose,实现了近200帧的多人实时姿态估计

Experimental results on the MPII Multi-Person benchmark confirm that our method achieves 72.8% mAP comparable to state-of-the-art bottom-up approaches while its total runtime using a GeForce GTX1080Ti card reaches up to 5.6 ms (180 FPS)


文章亮点 —— pose proposal network (PPN)

采用了YOLO目标检测的思想,将人体姿态检测看作是一个目标检测问题,对人体部位不再采用 pixel-wise(像素级别) 的检测,而是采用 grid-wise(网格级别) 来得到人体部位的feature map,其中利用一个 single-shot CNN 网络同时对身体关节和肢体(limb)来进行检测,然后采用类似OpenPose中的PAF分析方法来得到完整的人体姿态

PPN Fig1.png

本文之所以能够达到如此流畅的速度,就是因为采用了YOLO的检测方法,这里简单介绍一下YOLO算法的思想

YOLO整体思想:将输入图片分成 S×Sgrid(网格) ,每个网格预测 Bbounding boxes和这些网格的 confidence scores ,每个 bounding boxes 包含5个预测值 : x,y,w,hconfidence ,同时每个 grid cell 又会预测 C(所有类别数) 个目标在当前gird cell中的概率

YOLO Fig2.png

经过特殊设计的Loss函数:

YOLO Loss.png

Pose Proposal Networks

Body Parts Detection(身体关节点检测)

PPN Fig2.png

首先将输入图像分割为H×W个 grid cell ,生成一系列的 bounding boxes :   
     \lbrace {B^i_k}\rbrace_{k\in {\cal K}} = \lbrace p(R|k,i), p(I|R, k, i), o^i_{x, k} , o^i_{y, k} , w^i_k , h^i_k \rbrace
            i\in G = \lbrace 1, ..., H\times W\rbrace    
              {\cal K} = \lbrace 0, 1,..., K \rbrace

\lbrace {B^i_k}\rbrace_{k\in {\cal K}} —— 预测的一系列 Regional Proposal ( i 个grid cell 对 k+1 个parts进行预测)
i —— gird cell 的个数
{\cal K}—— 要检测的目标数,K is the number of parts, k = 0 代表一个完整的人
R, I —— 二进制随机变量
p(R|k,i) —— grid cell i 负责检测肢体部位k的概率, 如果ground truth bounding box of k 的中心落在第i个grid cell中,则第i个grid cell就负责k肢体的检测
p(I|R, k, i) —— 第i个cell预测的第k个bounding box与ground truth的 IoU
(o^i_{x, k}, o^i_{y, k}) —— bounding box的中心相对于grid cell的边界的距离,并根据对应网格归一化[0-1]之间
w^i_k , h^i_k —— bounding box的宽、高,根据图像的尺寸归一化[0-1]之间


Limbs Detection(肢体部位检测)

同时每个grid cell也会对肢体(limbs)进行检测:

PPN Fig34.png

C_{k_{1}k_{2}} = {\lbrace p(C|k_1, k_2, x, x + \Delta x) \rbrace}_{\Delta x \in \chi }
\chi = \lbrace \Delta x = (\Delta x, \Delta y) | |\Delta x| \leq W^\prime \wedge |\Delta y| \leq H^\prime\rbrace

{\lbrace C_{k_{1}k_{2}} \rbrace}_{(k_1, k_2) \in \cal L} —— \cal L 代表能被检测到的肢体,C_{k_{1}k_{2}}表示关节k_1k_2的连接是肢体的概率
C —— 二进制随机变量
x —— 第i个grid cell的位置
H^\prime \ \ W^\prime —— 文中假设位于x的肢体仅能到达以x为中心的H^\prime \times W^\prime 区域

Loss函数设计:

PPN Loss.png

\delta^i_k —— 第i个单元格是否负责第k个part的检测 (0,1)变量

最终,CNN输出H\times W \times \lbrace 6(K \ + \ 1) \ + \ H^\prime W^\prime|\cal L|\rbrace维张量,6代表\lbrace {B^i_k}\rbrace_{k\in {\cal K}}的6个参数,(K\ +\ 1)前面提到过

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,919评论 6 502
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,567评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,316评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,294评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,318评论 6 390
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,245评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,120评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,964评论 0 275
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,376评论 1 313
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,592评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,764评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,460评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,070评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,697评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,846评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,819评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,665评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容