視覺人工智慧指南

全景分割

全景分割為影像中的每個像素提供一個標籤,將「這個區域是什麼」與「這是哪個特定物件」統一起來。

概述

全景分割為影像中的每個像素提供一個標籤,將「這個區域是什麼」與「這是哪個特定物件」統一起來。它是電腦視覺中最完整的場景理解形式。

全景分割屬於電腦視覺工作流程,它解釋或產生視覺媒體以進行分析、操作和創造力。

深入探討

電腦視覺長期以來有兩個獨立的任務。語義分割以類別(道路、天空、人)標記每個像素,但無法區分兩個人。實例分割尋找並勾勒出單一可數對象,但忽略天空或草地等背景「東西」。 Facebook 人工智慧研究人員於 2018 年正式提出的全景分割將兩者融合在一起:它為每個像素分配一個類別,並且對於可數的“事物”,它還分配一個唯一的實例 ID。結果是一個沒有間隙或重疊的連貫地圖。品質透過全景品質 (PQ) 來衡量,它將區域識別的準確度與其邊界的匹配程度結合起來。當機器必須完全理解整個場景時,例如自動駕駛汽車解釋街道,這一點至關重要。

技術洞察

全景模型將標籤分為「事物」(可數對象,如汽車和人,可以獲得實例 ID)和「東西」(無定形區域,如道路或天空,但沒有)。早期的系統運行單獨的語義和實例分支,然後將它們與規則整合以解決像素衝突。較新的基於轉換器的方法(例如 Mask2Former)直接預測一組具有關聯類別標籤的掩碼,在一個統一的架構中處理事物和東西。

掌握全景分割

全景分割為影像中的每個像素提供一個標籤,將「這個區域是什麼」與「這是哪個特定物件」統一起來。它是電腦視覺中最完整的場景理解形式。全景分割屬於電腦視覺工作流程,它解釋或產生視覺媒體以進行分析、操作和創造力。為了建立深入的理解,請將全景分割視為一種操作模型,而不是單一功能:定義期望的結果,澄清假設,並將系統可以可靠地完成的任務與仍需要專家判斷的任務分開。

在實踐中,使用全景分割的強大團隊可以平衡準確性與數據品質、照明差異和標籤一致性等操作現實。他們記錄明確的成功標準,根據實際數據和工作流程進行測試,並根據觀察到的失敗模式而不是一次性基準測試勝利進行迭代。這就是理論理解轉變為跨產品、政策和營運的持久能力的地方。

視覺人工智慧可以大規模自動化檢查、檢測和標記任務。同時,如果出處不明,肖像權和同意可能會成為法律風險。最具彈性的方法是將實驗速度與治理規則結合:運行試點、捕獲證據、發布決策日誌,並隨著模型行為、使用者期望和監管要求的發展不斷更新保障措施。

戰略影響

視覺人工智慧可以大規模自動化檢查、檢測和標記任務。

視覺人工智慧可以大規模自動化檢查、檢測和標記任務。在高品質部署中,這會轉化為可衡量的操作規則、所有權邊界和定期審查儀式,以便團隊可以增強信心,而不是擴大模糊性。

創意團隊可以透過更少的手動修改來更快地建立概念原型。

創意團隊可以透過更少的手動修改來更快地建立概念原型。在高品質部署中,這會轉化為可衡量的操作規則、所有權邊界和定期審查儀式,以便團隊可以增強信心,而不是擴大模糊性。

操作可以使用以前難以處理的影像和視訊訊號。

操作可以使用以前難以處理的影像和視訊訊號。在高品質部署中,這會轉化為可衡量的操作規則、所有權邊界和定期審查儀式,以便團隊可以增強信心,而不是擴大模糊性。

全景分割的未來

這個領域正在圍繞著統一的、基於查詢的轉換器架構進行整合,這些架構可以使用一個模型處理語意、實例和全景任務。研究正在推動視訊全景分割,使實例身份在幀之間保持一致,開放詞彙模型分割文本中描述的類別,以及對機器人和車輛足夠高效的更輕模型。更好的合成訓練資料和自我監督正在降低像素完美手動註解的沉重成本。

現實世界的實施

自動駕駛車輛建立完整的像素地圖,區分每輛汽車、行人、道路和人行道

醫學影像可標記器官區域,同時對單一病變或細胞進行計數

擴增實境應用程式可將每個物件和表面分開,以真實放置虛擬內容

完全解析雜亂場景以規劃抓取和導航的機器人系統

實施模式

全景分割實踐

自動駕駛車輛建立完整的像素地圖,區分每輛汽車、行人、道路和人行道。

自動駕駛車輛建立完整的像素地圖,區分每輛汽車、行人、道路和人行道。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並追蹤一段時間內的生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。

全景分割實踐

醫學影像標記器官區域,同時對單一病變或細胞進行計數。

醫學影像在對單一病變或細胞進行計數的同時標記器官區域當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並隨著時間的推移跟踪生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。

全景分割實踐

擴增實境應用程式可將每個物件和表面分開,以真實放置虛擬內容。

擴增實境應用程式將每個物件和表面分開,以真實地放置虛擬內容。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並追蹤一段時間內的生產力提升和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。

全景分割實踐

機器人系統可以完全解析雜亂的場景以規劃抓取和導航。

完全解析雜亂場景以規劃抓取和導航的機器人系統當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並隨著時間的推移追蹤生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。

風險與防護欄

!

如果出處不明,肖像權和同意可能會成為法律風險。

!

模型表現可能因光照、人口統計和環境的不同而有所不同。

!

除非監控置信閾值,否則誤報可能會被忽略。

實施路線圖

1

定義精確度、召回率和錯誤成本的接受標準。

定義精確度、召回率和錯誤成本的接受標準。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。

2

使用符合實際生產條件的數據進行測試。

使用符合實際生產條件的數據進行測試。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。

3

為低置信度或高影響力的預測添加人工審核。

為低置信度或高影響力的預測添加人工審核。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。

4

追蹤模型漂移並在相機或資料集變更後重新驗證。

追蹤模型漂移並在相機或資料集變更後重新驗證。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。

不斷探索