17일 전

3차원 인간 자세 추정을 위한 정규 분할 그래프 네트워크

Tanvir Hassan, A. Ben Hamza
3차원 인간 자세 추정을 위한 정규 분할 그래프 네트워크
초록

그래프 컨볼루션 아키텍처를 기반으로 하는 인간 자세 추정 방법에서는 일반적으로 인체 골격이 노드가 신체 관절이고 간선이 인접한 관절 간 연결을 나타내는 무방향 그래프로 모델링된다. 그러나 이러한 방법의 대부분은 첫 번째 이웃 관계(1차 이웃)를 중심으로 신체 관절 간의 관계를 학습하는 데 집중하며, 고차 이웃(higher-order neighbors)를 무시함으로써 멀리 떨어진 관절 간의 관계를 효과적으로 활용할 수 있는 능력이 제한된다. 본 논문에서는 행렬 분할(matrix splitting)과 가중치 및 인접성 조절(weight and adjacency modulation)을 결합한 고차 정규 분할 그래프 네트워크(Higher-order Regular Splitting Graph Network, RS-Net)를 제안하여 2D에서 3D 인체 자세 추정을 수행한다. 핵심 아이디어는 다단계 이웃(multi-hop neighborhoods)을 활용하여 신체 관절 간의 장거리 종속성(long-range dependencies)을 포착하고, 각각의 신체 관절에 대해 서로 다른 조절 벡터를 학습하며, 골격에 관련된 인접 행렬에 추가로 조절 행렬을 더하는 것이다. 이 학습 가능한 조절 행렬은 추가적인 그래프 간선을 도입함으로써 그래프 구조를 조정함으로써 관절 간의 추가적인 연결을 학습하는 데 기여한다. 모든 인접한 신체 관절에 대해 공유된 가중치 행렬을 사용하는 대신, 제안된 RS-Net 모델은 특성 벡터를 집계하기 전에 가중치 비공유(weight unsharing)를 적용하여 서로 다른 관계를 보다 정교하게 포착한다. 두 가지 벤치마크 데이터셋에서 수행된 실험 및 아블레이션 연구를 통해 제안된 모델의 효과성을 입증하였으며, 최근 최첨단 기법들에 비해 3D 인체 자세 추정에서 우수한 성능을 달성하였다.

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