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Spatiotemporal semantic structural representation learning for image sequence prediction

delete2025-07-01
delete0
PRE
AI
Y
Yechao Xu
Z
Zhengxing Sun *
李倩 封面图
李倩 (Qian Li)
Y
Yunhan Sun
Y
Yi Wang
DOI:10.1016/j.neucom.2025.130159delete
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摘要

摘要

En 中文
图像序列预测是计算机视觉中的一个基础任务,神经网络通过给定图像序列来预测下一帧发生的情况。尽管近年来取得了显著进展,但由于以下几方面原因,预测模型学习鲁棒表示以避免模糊物体仍然具有挑战性。(i) 不完整的语义结构。包括潜在语义的纹理、位置和形状等空间结构未被全面建模,现有方法直接从原始像素或特定类别内的有限结构特征中学习。(ii) 缺失的结构相关性。该方向通常使用循环和卷积架构来建模图像间的相关性,而对显式结构间的相关性缺乏探索。(iii) 非选择性的结构融合。该任务中现有结构融合方法主要关注数据或中间特征的拼接,导致特征被同等对待而忽略了代表性特征。为解决上述问题,本研究提出了一种时空语义结构表示学习框架。(i) 为全面建模空间结构,该框架首先基于SAM对潜在语义物体进行分割,然后提供包括纹理、位置和形状在内的空间结构。(ii) 为实现结构相关性建模,该框架利用时序自注意力模块提取对应结构中的压缩时序特征。(iii) 最后,通过基于交叉注意力融合模块整合压缩特征,获得时空语义结构表示。在KITTI、KTH和Sthv2数据集上进行了大量实验,表明了本模型的优势,特别是在语义部分的视觉质量方面表现更优。
Keyword:
Image sequence prediction
Structural representation learning
Segment anything model
Spatiotemporal self-attention

期刊

Neurocomputing 封面图
Neurocomputing
IF:
6.5
论文数:
2.5W
被引数:
6.5W

机构

N
natl univ def technol
学者数:
1.5K
论文数: 509
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