論文の概要: Domain-Adaptive Full-Face Gaze Estimation via Novel-View-Synthesis and Feature Disentanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.16140v1
• Date: Thu, 25 May 2023 15:15:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 14:31:52.177662
• Title: Domain-Adaptive Full-Face Gaze Estimation via Novel-View-Synthesis and Feature Disentanglement
• Title（参考訳）: 新規ビュー合成と特徴分散による領域適応フルフェイス・ゲイズ推定
• Authors: Jiawei Qin, Takuru Shimoyama, Xucong Zhang, Yusuke Sugano
• Abstract要約: 本稿では、教師なしドメイン適応のためのトレーニングデータ合成と視線推定モデルからなる効果的なモデルトレーニングパイプラインを提案する。 提案したデータ合成は、単一画像の3D再構成を利用して、3次元の顔形状データセットを必要とせずに、ソース領域から頭部ポーズの範囲を広げる。 単分子再構成合成学習データのみを用いたモデルでは,大きなラベル範囲を持つ実データに対して比較可能となることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.75777362520317
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Along with the recent development of deep neural networks, appearance-based gaze estimation has succeeded considerably when training and testing within the same domain. Compared to the within-domain task, the variance of different domains makes the cross-domain performance drop severely, preventing gaze estimation deployment in real-world applications. Among all the factors, ranges of head pose and gaze are believed to play a significant role in the final performance of gaze estimation, while collecting large ranges of data is expensive. This work proposes an effective model training pipeline consisting of a training data synthesis and a gaze estimation model for unsupervised domain adaptation. The proposed data synthesis leverages the single-image 3D reconstruction to expand the range of the head poses from the source domain without requiring a 3D facial shape dataset. To bridge the inevitable gap between synthetic and real images, we further propose an unsupervised domain adaptation method suitable for synthetic full-face data. We propose a disentangling autoencoder network to separate gaze-related features and introduce background augmentation consistency loss to utilize the characteristics of the synthetic source domain. Through comprehensive experiments, we show that the model only using monocular-reconstructed synthetic training data can perform comparably to real data with a large label range. Our proposed domain adaptation approach further improves the performance on multiple target domains. The code and data will be available at \url{https://github.com/ut-vision/AdaptiveGaze}.
• Abstract（参考訳）: 近年のディープニューラルネットワークの発展に伴い、外見に基づく視線推定は、同じドメイン内でのトレーニングとテストにおいて大きく成功している。 ドメイン内タスクと比較して、異なるドメインのばらつきはドメイン間のパフォーマンスを著しく低下させ、現実世界のアプリケーションにおける視線推定のデプロイを防いでいる。 これらの要因のうち、頭部ポーズと視線の範囲は、視線推定の最終性能において重要な役割を担っていると考えられているが、大量のデータ収集は高価である。 本研究では、教師なし領域適応のためのトレーニングデータ合成と視線推定モデルからなる効果的なモデルトレーニングパイプラインを提案する。 提案するデータ合成は,3次元顔形状データセットを必要とせず,ソース領域からの頭部ポーズ範囲を拡大するために,単像3次元再構成を利用する。 合成画像と実画像の間に必然的なギャップを埋めるために,合成顔データに適した教師なし領域適応法を提案する。 本稿では、視線関連特徴を分離し、背景アグリゲーション整合性損失を導入し、合成音源領域の特性を生かしたディエンタングリングオートエンコーダネットワークを提案する。 包括的実験により,単眼再構成合成学習データのみを用いたモデルが,ラベル範囲の広い実データに対して比較可能なことを示す。 提案するドメイン適応アプローチは,複数の対象ドメインのパフォーマンスをさらに向上させる。 コードとデータは \url{https://github.com/ut-vision/AdaptiveGaze} で入手できる。

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