Reconstruction of Complex Deformations in 3D Scenes from Color and Depth Images
Reconstruction of Complex Deformations in 3D Scenes from Color and Depth Images
批准号:
257332386
负责人:
Professor Dr.-Ing. Reinhard Koch
金额:
$0.0万
依托单位:
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2014
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2013-12-31 至 2020-12-31
中文摘要
虽然在过去的二十年中,刚性环境的三维重建已经得到了非常深入的研究,但变形场景的分析仍然是一个激烈的研究课题。大多数可变形对象的重建算法利用输入图像序列中的特征点跟踪,然而,特征跟踪需要图像中足够数量的纹理或结构以及这些特征的一定程度的无歧义性。这不仅适用于彩色图像,也适用于深度图像,因为基于深度的重建需要结构信息以获得稳定的跟踪结果。由于基于特征的跟踪方法的输入数据已经是解释的结果,这类算法固有的一些缺点:1。将复杂的图像数据简化为一组特征坐标确实丢弃了许多可以用来解决重建问题的潜在信息。优化不直接使用测量数据,这是不准确的,并且容易导致图像噪声的传播。特征对应中异常值的存在要求算法识别错误信息并予以丢弃。这导致整体优化问题的收敛性较弱。这个问题可以通过使用直接操作输入数据的方法来规避:基于“合成分析”(AbS)的方法生成跟踪对象的3D模型,并用它来合成虚拟相机图像。然后利用合成图像与实际输入图像之间的差异来分析目标参数。该系统的缺点是需要一个广泛的全局优化过程,因为问题不能在其目标参数中线性化。然而,AbS利用了完整的图像数据。本研究项目的主要目标是结合现有AbS方法和基于特征的算法的优点,同时保持直接优化的有用性质。这将通过使用有关特征移动的信息来为直接优化过程提供“指导”而不影响直接优化目标来实现。除此之外,还将构建自适应变形模型,以保证通用性,同时降低计算优化成本。
英文摘要
While the 3D reconstruction of rigid environments has been investigated very thoroughly in the last two decades, the analysis of deforming scenes is still subject to intense research. Most reconstruction algorithms for deformable objects utilize feature point tracking in a sequence of input images, however, feature tracking requires a sufficient amount of texture or structure in the image as well as a certain level of unambiguity of these features. This does not only apply to color images but also to depth images, since depth based reconstruction requires structural information for a stable tracking result.Since the input data of feature based tracking methods is already the result of an interpretation, a number of disadvantages are inherent to this class of algorithms:1. The reduction of complex image data to a set of feature coordinates does discard a lot of information that can potentially be used to solve the reconstruction problem.2. Optimization does not employ the measurement data directly, which is inaccurate and entails error prone propagation of image noise.3. The existence of outliers in the feature correspondences requires the algorithm to identify wrong information and discard it. This leads to a weaker convergence behavior of the overall optimization problem.This issues can be circumvented by using methods operating directly on the input data: 'Analysis by Synthesis' (AbS) based methods generate a 3D model of the tracked object and use it to synthesize a virtual camera image. The difference between the synthesized images and the real input images is then used to analyze the object parameters. A disadvantage of this system is the need for an extensive global optimization process, since the problem can not be linearized in its object parameters. However, AbS makes use of the complete image data available.The main goal of this research project is to combine the advantages of existing AbS methods and feature based algorithms while maintaining the useful properties of direct optimization. This is going to be achieved by using information about feature movement to provide 'guidance' to the direct optimization process without contaminating the direct optimization goal. In addition to this, an adaptive deformation model will be constructed to ensure versatility while reducing the computational optimization costs.
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An Analysis by Synthesis Approach for Automatic Vertebral Shape Identification in Clinical QCT
临床QCT椎体形状自动识别的综合方法分析
DOI:
10.1007/978-3-030-12939-2_6
发表时间:
2019
期刊:
ArXiv
影响因子:
--
作者:
[S. Reinhold, T. Damm, L. Huber, R. Andresen, R. Barkmann, C.-C. Glüer, R. Koch]
通讯作者:
R. Koch
DOI:
10.1117/12.2190780
发表时间:
2015-06
期刊:
Discret. Math.
影响因子:
--
作者:
[Andreas Jordt;Stefan Reinhold;R. Koch]
通讯作者:
Andreas Jordt;Stefan Reinhold;R. Koch
DOI:
10.1109/tase.2014.2320157
发表时间:
2014-05
期刊:
IEEE Transactions on Automation Science and Engineering
影响因子:
5.6
作者:
[L. Bodenhagen;A. R. Fugl;Andreas Jordt;M. Willatzen;K. A. Andersen;Martin M. Olsen;R. Koch;H. G. Petersen;N. Krüger]
通讯作者:
L. Bodenhagen;A. R. Fugl;Andreas Jordt;M. Willatzen;K. A. Andersen;Martin M. Olsen;R. Koch;H. G. Petersen;N. Krüger
DOI:
10.1007/978-3-319-45886-1_12
发表时间:
2016-09
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Stefan Reinhold;Andreas Jordt;R. Koch]
通讯作者:
Stefan Reinhold;Andreas Jordt;R. Koch
Efficient Reconstruction and Rendering of Dynamic, Wide-Range Lightfields
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批准号:255647877
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2014
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负责人:Professor Dr.-Ing. Reinhard Koch
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依托单位:
3D-Modelling of seafloor structures from ROV-based video sequences
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批准号:68506282
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2008
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负责人:Professor Dr.-Ing. Reinhard Koch
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依托单位:
Dynamisches 3D-Sehen 3D-Poseschätzung und 3D-Mapping mittels PMD-Kamera (3DPoseMap)
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批准号:22914045
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2006
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负责人:Professor Dr.-Ing. Reinhard Koch
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依托单位:
国内基金
海外基金
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TPLATE Complex通过胞吞调控CLV3-CLAVATA多肽信号模块维持干细胞稳态的分子机制研究
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批准号:32370337
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:王杰
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依托单位:
二甲双胍对于模型蛋白、γ-secretase、Complex I自由能曲面的影响
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:郭子龙
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依托单位:
高脂饮食损伤巨噬细胞ndufs4表达激活Complex I/mROS/HIF-1通路参与溃疡性结肠炎研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:赵锐
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依托单位:
线粒体参与呼吸中枢pre-Bötzinger complex呼吸可塑性调控的机制研究
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批准号:31971055
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:刘莹莹
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依托单位:
北温带中华蹄盖蕨复合体Athyrium sinense complex的物种分化
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批准号:31872651
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:张宪春
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依托单位:
边缘鳞盖蕨复合体种 (Microlepia marginata complex) 的网状进化及物种形成研究
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批准号:31860044
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:37.0万元
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批准年份:2018
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负责人:王任翔
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依托单位:
益气通络颗粒及主要单体通过调节cAMP/PKA/Complex I通路治疗气虚血瘀证脑梗死的机制研究
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批准号:81703747
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2017
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负责人:薛冰洁
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依托单位:
生物钟转录抑制复合体 Evening Complex 调控茉莉酸诱导叶片衰老的分子机制研究
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批准号:31670290
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2016
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负责人:张媛媛
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依托单位:
延伸子复合物(Elongator complex)的翻译调控作用
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批准号:31360023
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:51.0万元
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批准年份:2013
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负责人:黄波
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依托单位:
Complex I 基因变异与寿命的关联及其作用机制的研究
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批准号:81370445
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2013
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负责人:杨泽
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依托单位: