达摩院提出了一个简单但是有效的训练策略,减少了训练阶段和测试阶段存在的差异,提升了最终效果。
原始 STM 训练时,会随机从视频中采样 3 帧。这三帧之间的跳帧间隔,随着训练逐渐增大,目的是增强模型鲁棒性。但达摩院发现,这样会导致训练时和测试时不一致,因为测试时,是逐帧处理的。为此,在训练的最后阶段,达摩院将跳帧间隔重新减小,以保证和测试时一致。
其他backbone: 达摩院使用了 ResNeST 这个比较新的 backbone,它可以无痛替换掉原 STM 的 resnet。在结果上有比较明显提升。
测试策略: 达摩院使用了多尺度测试和 model ensemble。不同尺度和不同 model 的结果,在最终预测的 map 上,做了简单的等权重平均。
显存优化: 达摩院做了一些显存优化方面的工作,使得 STM 在多目标模式下,可以支持大尺度的训练、测试,以及支持较大的 memory 容量。
数据: 训练数据上,达摩院使用了 DAVIS、Youtube-VOS,以及 STM 原文用到的静态图像数据库。没有其他数据。
结果达摩院的模型,最终在 test-challenge 上取得了 84.1 的成绩。
在 test-dev 上的消融实验。达摩院复现的 STM 达到了和原文一致的结果。在各种 trick 的加持下, 得到了 11 个点的提升。
随着互联网技术、5G 技术等的发展,短视频、视频会议、直播的场景越来越多,视频分割技术也将成为不可或缺的一环。比如,在视频会议中,视频分割可以精确区分前背景,从而对背景进行虚化或替换;在直播中,用户只需要站在绿幕前,算法就实时替换背景,实现一秒钟换新直播间;在视频编辑领域,可以辅助进行后期制作。
参考Oh SW, Lee JY, Xu N, Kim SJ. Video object segmentation using space-time memory networks. InProceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision 2019
Wang X, Girshick R, Gupta A, He K. Non-local neural networks. InProceedings of the IEEE conference on computer vision and pattern recognition 2018
“新内容 新交互” 全球视频云创新挑战赛算法挑战赛道本届全球视频云创新挑战赛是由阿里云联手英特尔主办,与优酷战略技术合作,面向企业以及个人开发者的音视频领域的挑战赛。算法挑战赛道聚焦视频人像分割领域,视频分割将传统图像分割问题延伸到视频领域,可服务于视频理解处理和编辑等任务。
算法赛道描述本次大赛提供一个大规模高精度视频人像分割数据集,供参赛选手训练模型。不同于传统的二值分割目标(即人像区域标注为 1,其他区域标注为 0),本竞赛重点关注分割各个不同的人象实例,目标是从视频中精确、稳定分割出显著的(单个或多个)人体实例,以及其相应附属物、手持物。
本次比赛分为初赛数据集和复赛数据集。复赛数据集等初赛结束后公布,复赛中也可以使用初赛数据集。
初赛环节提供训练集供选手下载,训练数据集共 1650 段视频。训练集中每个样本由 RGB 图像序列和掩码图像序列组成,RGB 图像序列为原始视频图像序列,格式为 jpg 文件;掩码图像为人体分割的真值 (ground-truth),格式为 png 文件,掩码图像中不同的像素值表示不同的人体实例,0 为背景区域,非 0 为前景区域(例如 1 为人像 1,2 为人像 2)。RGB 和 png 文件是一一对应关系。数据集每个视频的长度为 80 帧~150 帧,每个视频的分辨率不完全相同。预赛的测试数据为 48 段视频。测试集只提供 RGB 图像序列。如出现多个人像实例,每个人像可以任意顺序标注,评测时将被独立计算。
本次比赛允许参数选手使用其他公开数据集和公开模型,但参赛选手的模型必须满足能在限定时间内复现的要求,复现精度小于规定误差。
评估标准对于算法恢复的视频结果,本次比赛采用 Mean J And F 做为评价指标。J 为描述分割人体区域精度的 Jaccard Index,F 为描述分割人体的边界精确度。具体请参照参考文献 1。每个视频允许选手最多输出 8 个人物分割结果,选手分割结果与真值先进行 IOU 匹配,找到对应的人物后,根据该结果进行评分。多余的分割结果,没有惩罚。如果超过 8 个区域,整个视频结果无效。
奖项设置冠军:1 支队伍,奖金 9 万人民币,颁发获奖证书
亚军:2 支队伍,奖金 3 万人民币,颁发获奖证书
季军:3 支队伍,奖金 1 万人民币,颁发获奖证书
Cooper Lake 最佳实践:3 支队伍,奖金 2 万人民币,颁发获奖证书
此外,复赛审核通过的排名前 12 队伍,可进入阿里云校招绿色通道。