Learning to Refine Human Pose Estimation

Multi-person pose estimation in images and videos is an important yet challenging task with many applications. Despite the large improvements in human pose estimation enabled by the development of convolutional neural networks, there still exist a lot of difficult cases where even the state-of-the-art models fail to correctly localize all body joints. This motivates the need for an additional refinement step that addresses these challenging cases and can be easily applied on top of any existing method. In this work, we introduce a pose refinement network (PoseRefiner) which takes as input both the image and a given pose estimate and learns to directly predict a refined pose by jointly reasoning about the input-output space. In order for the network to learn to refine incorrect body joint predictions, we employ a novel data augmentation scheme for training, where we model "hard" human pose cases. We evaluate our approach on four popular large-scale pose estimation benchmarks such as MPII Single- and Multi-Person Pose Estimation, PoseTrack Pose Estimation, and PoseTrack Pose Tracking, and report systematic improvement over the state of the art.Comment: To appear in CVPRW (2018). Workshop: Visual Understanding of Humans in Crowd Scene and the 2nd Look Into Person Challenge (VUHCS-LIP

DeeperCut: A Deeper, Stronger, and Faster Multi-Person Pose Estimation Model

The goal of this paper is to advance the state-of-the-art of articulated pose estimation in scenes with multiple people. To that end we contribute on three fronts. We propose (1) improved body part detectors that generate effective bottom-up proposals for body parts; (2) novel image-conditioned pairwise terms that allow to assemble the proposals into a variable number of consistent body part configurations; and (3) an incremental optimization strategy that explores the search space more efficiently thus leading both to better performance and significant speed-up factors. Evaluation is done on two single-person and two multi-person pose estimation benchmarks. The proposed approach significantly outperforms best known multi-person pose estimation results while demonstrating competitive performance on the task of single person pose estimation. Models and code available at http://pose.mpi-inf.mpg.deComment: ECCV'16. High-res version at https://www.d2.mpi-inf.mpg.de/sites/default/files/insafutdinov16arxiv.pd

Articulated people detection and pose estimation in challenging real world environments

In this thesis we are interested in the problem of articulated people detection and pose estimation being key ingredients towards understanding visual scenes containing people. First, we investigate how statistical 3D human shape models from computer graphics can be leveraged to ease training data generation. Second, we develop expressive models for 2D single- and multi-person pose estimation. Third, we introduce a novel human pose estimation benchmark that makes a significant advance in terms of diversity and difficulty. Thorough experimental evaluation on standard benchmarks demonstrates significant improvements due to the proposed data augmentation techniques and novel body models, while detailed performance analysis of competing approaches on our novel benchmark allows to identify the most promising directions of improvement.In dieser Arbeit untersuchen wir das Problem der artikulierten Detektion und Posenschätzung von Personen als Schlüsselkomponenten des Verstehens von visuellen Szenen mit Personen. Obwohl es umfangreiche Bemühungen gibt, die Lösung dieser Probleme anzugehen, haben wir drei vielversprechende Herangehensweisen ermittelt, die unserer Meinung nach bisher nicht ausreichend beachtet wurden. Erstens untersuchen wir, wie statistische 3 D Modelle des menschlichen Umrisses, die aus der Computergrafik stammen, wirksam eingesetzt werden können, um die Generierung von Trainingsdaten zu erleichtern. Wir schlagen eine Reihe von Techniken zur automatischen Datengenerierung vor, die eine direkte Repräsentation relevanter Variationen in den Trainingsdaten erlauben. Indem wir Stichproben aus der zu Grunde liegenden Verteilung des menschlichen Umrisses und aus einem großen Datensatz von menschlichen Posen ziehen, erzeugen wir eine neue für unsere Aufgabe relevante Auswahl mit regulierbaren Variationen von Form und Posen. Darüber hinaus verbessern wir das neueste 3 D Modell des menschlichen Umrisses selbst, indem wir es aus einem großen handelsüblichen Datensatz von 3 D Körpern neu aufbauen. Zweitens entwickeln wir ausdrucksstarke räumliche Modelle und ErscheinungsbildModelle für die 2 D Posenschätzung einzelner und mehrerer Personen. Wir schlagen ein ausdrucksstarkes Einzelperson-Modell vor, das Teilabhängigkeiten höherer Ordnung einbezieht, aber dennoch effizient bleibt. Wir verstärken dieses Modell durch verschiedene Arten von starken Erscheinungsbild-Repräsentationen, um die Körperteilhypothesen erheblich zu verbessern. Schließlich schlagen wir ein ausdruckstarkes Modell zur gemeinsamen Posenschätzung mehrerer Personen vor. Dazu entwickeln wir starke Deep Learning-basierte Körperteildetektoren und ein ausdrucksstarkes voll verbundenes räumliches Modell. Der vorgeschlagene Ansatz behandelt die Posenschätzung mehrerer Personen als ein Problem der gemeinsamen Aufteilung und Annotierung eines Satzes von Körperteilhypothesen: er erschließt die Anzahl von Personen in einer Szene, identifiziert verdeckte Körperteile und unterscheidet eindeutig Körperteile von Personen, die sich nahe beieinander befinden. Drittens führen wir eine gründliche Bewertung und Performanzanalyse führender Methoden der menschlichen Posenschätzung und Aktivitätserkennung durch. Dazu stellen wir einen neuen Benchmark vor, der einen bedeutenden Fortschritt bezüglich Diversität und Schwierigkeit im Vergleich zu bisherigen Datensätzen mit sich bringt und über 40 . 000 annotierte Körperposen und mehr als 1 . 5 Millionen Einzelbilder enthält. Darüber hinaus stellen wir einen reichhaltigen Satz an Annotierungen zur Verfügung, die zu einer detaillierten Analyse konkurrierender Herangehensweisen benutzt werden, wodurch wir Erkenntnisse zu Erfolg und Mißerfolg dieser Methoden erhalten. Zusammengefasst präsentiert diese Arbeit einen neuen Ansatz zur artikulierten Detektion und Posenschätzung von Personen. Eine gründliche experimentelle Evaluation auf Standard-Benchmarkdatensätzen zeigt signifikante Verbesserungen durch die vorgeschlagenen Datenverstärkungstechniken und neuen Körpermodelle, während eine detaillierte Performanzanalyse konkurrierender Herangehensweisen auf unserem neu vorgestellten großen Benchmark uns erlaubt, die vielversprechendsten Bereiche für Verbesserungen zu erkennen

Estimation of Human Body Shape and Posture Under Clothing

Estimating the body shape and posture of a dressed human subject in motion represented as a sequence of (possibly incomplete) 3D meshes is important for virtual change rooms and security. To solve this problem, statistical shape spaces encoding human body shape and posture variations are commonly used to constrain the search space for the shape estimate. In this work, we propose a novel method that uses a posture-invariant shape space to model body shape variation combined with a skeleton-based deformation to model posture variation. Our method can estimate the body shape and posture of both static scans and motion sequences of dressed human body scans. In case of motion sequences, our method takes advantage of motion cues to solve for a single body shape estimate along with a sequence of posture estimates. We apply our approach to both static scans and motion sequences and demonstrate that using our method, higher fitting accuracy is achieved than when using a variant of the popular SCAPE model as statistical model.Comment: 23 pages, 11 figure

PoseTrack: A Benchmark for Human Pose Estimation and Tracking

Human poses and motions are important cues for analysis of videos with people and there is strong evidence that representations based on body pose are highly effective for a variety of tasks such as activity recognition, content retrieval and social signal processing. In this work, we aim to further advance the state of the art by establishing "PoseTrack", a new large-scale benchmark for video-based human pose estimation and articulated tracking, and bringing together the community of researchers working on visual human analysis. The benchmark encompasses three competition tracks focusing on i) single-frame multi-person pose estimation, ii) multi-person pose estimation in videos, and iii) multi-person articulated tracking. To facilitate the benchmark and challenge we collect, annotate and release a new %large-scale benchmark dataset that features videos with multiple people labeled with person tracks and articulated pose. A centralized evaluation server is provided to allow participants to evaluate on a held-out test set. We envision that the proposed benchmark will stimulate productive research both by providing a large and representative training dataset as well as providing a platform to objectively evaluate and compare the proposed methods. The benchmark is freely accessible at https://posetrack.net.Comment: www.posetrack.ne

DeepCut: Joint Subset Partition and Labeling for Multi Person Pose Estimation

This paper considers the task of articulated human pose estimation of multiple people in real world images. We propose an approach that jointly solves the tasks of detection and pose estimation: it infers the number of persons in a scene, identifies occluded body parts, and disambiguates body parts between people in close proximity of each other. This joint formulation is in contrast to previous strategies, that address the problem by first detecting people and subsequently estimating their body pose. We propose a partitioning and labeling formulation of a set of body-part hypotheses generated with CNN-based part detectors. Our formulation, an instance of an integer linear program, implicitly performs non-maximum suppression on the set of part candidates and groups them to form configurations of body parts respecting geometric and appearance constraints. Experiments on four different datasets demonstrate state-of-the-art results for both single person and multi person pose estimation. Models and code available at http://pose.mpi-inf.mpg.de.Comment: Accepted at IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2016