基于坐标的体积表示有可能从图像中生成光真实的虚拟化身。但是,即使是可能未观察到的新姿势,虚拟化身也需要控制。传统技术(例如LBS)提供了这样的功能;但是,通常需要手工设计的车身模板,3D扫描数据和有限的外观模型。另一方面,神经表示在表示视觉细节方面具有强大的作用,但在变形的动态铰接式参与者方面受到了探索。在本文中,我们提出了TAVA,这是一种基于神经表示形式创建无象光动画体积参与者的方法。我们仅依靠多视图数据和跟踪的骨骼来创建演员的体积模型,该模型可以在给定的新颖姿势的测试时间中进行动画。由于塔瓦不需要身体模板,因此它适用于人类以及其他动物(例如动物)。此外,Tava的设计使其可以恢复准确的密集对应关系,从而使其适合于内容创建和编辑任务。通过广泛的实验,我们证明了所提出的方法可以很好地推广到新颖的姿势以及看不见的观点和展示基本的编辑功能。
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Climate change is expected to intensify and increase extreme events in the weather cycle. Since this has a significant impact on various sectors of our life, recent works are concerned with identifying and predicting such extreme events from Earth observations. This paper proposes a 2D/3D two-branch convolutional neural network (CNN) for wildfire danger forecasting. To use a unified framework, previous approaches duplicate static variables along the time dimension and neglect the intrinsic differences between static and dynamic variables. Furthermore, most existing multi-branch architectures lose the interconnections between the branches during the feature learning stage. To address these issues, we propose a two-branch architecture with a Location-aware Adaptive Denormalization layer (LOADE). Using LOADE as a building block, we can modulate the dynamic features conditional on their geographical location. Thus, our approach considers feature properties as a unified yet compound 2D/3D model. Besides, we propose using an absolute temporal encoding for time-related forecasting problems. Our experimental results show a better performance of our approach than other baselines on the challenging FireCube dataset.
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We present a generalised architecture for reactive mobile manipulation while a robot's base is in motion toward the next objective in a high-level task. By performing tasks on-the-move, overall cycle time is reduced compared to methods where the base pauses during manipulation. Reactive control of the manipulator enables grasping objects with unpredictable motion while improving robustness against perception errors, environmental disturbances, and inaccurate robot control compared to open-loop, trajectory-based planning approaches. We present an example implementation of the architecture and investigate the performance on a series of pick and place tasks with both static and dynamic objects and compare the performance to baseline methods. Our method demonstrated a real-world success rate of over 99%, failing in only a single trial from 120 attempts with a physical robot system. The architecture is further demonstrated on other mobile manipulator platforms in simulation. Our approach reduces task time by up to 48%, while also improving reliability, gracefulness, and predictability compared to existing architectures for mobile manipulation. See https://benburgesslimerick.github.io/ManipulationOnTheMove for supplementary materials.
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In medical image analysis, automated segmentation of multi-component anatomical structures, which often have a spectrum of potential anomalies and pathologies, is a challenging task. In this work, we develop a multi-step approach using U-Net-based neural networks to initially detect anomalies (bone marrow lesions, bone cysts) in the distal femur, proximal tibia and patella from 3D magnetic resonance (MR) images of the knee in individuals with varying grades of osteoarthritis. Subsequently, the extracted data are used for downstream tasks involving semantic segmentation of individual bone and cartilage volumes as well as bone anomalies. For anomaly detection, the U-Net-based models were developed to reconstruct the bone profiles of the femur and tibia in images via inpainting so anomalous bone regions could be replaced with close to normal appearances. The reconstruction error was used to detect bone anomalies. A second anomaly-aware network, which was compared to anomaly-na\"ive segmentation networks, was used to provide a final automated segmentation of the femoral, tibial and patellar bones and cartilages from the knee MR images containing a spectrum of bone anomalies. The anomaly-aware segmentation approach provided up to 58% reduction in Hausdorff distances for bone segmentations compared to the results from the anomaly-na\"ive segmentation networks. In addition, the anomaly-aware networks were able to detect bone lesions in the MR images with greater sensitivity and specificity (area under the receiver operating characteristic curve [AUC] up to 0.896) compared to the anomaly-na\"ive segmentation networks (AUC up to 0.874).
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区分动作是按预期执行的,还是预期的动作失败是人类不仅具有的重要技能,而且对于在人类环境中运行的智能系统也很重要。但是,由于缺乏带注释的数据,认识到一项行动是无意的还是预期的,是否会失败。尽管可以在互联网中发现无意或失败动作的视频,但高注释成本是学习网络的主要瓶颈。因此,在这项工作中,我们研究了对无意采取行动预测的自学代表学习的问题。虽然先前的作品学习基于本地时间社区的表示形式,但我们表明需要视频的全局上下文来学习三个下游任务的良好表示:无意的动作分类,本地化和预期。在补充材料中,我们表明学习的表示形式也可用于检测视频中的异常情况。
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与生成对抗网络(GAN)的图像和分割掩模的联合合成有望减少用像素通过像素注释收集图像数据所需的精力。但是,要学习高保真图像掩码合成,现有的GAN方法首先需要一个需要大量图像数据的预训练阶段,这限制了其在受限图像域中的利用。在这项工作中,我们迈出了一步,以减少此限制,从而引入了单次图像掩码合成的任务。我们旨在仅给出一个单个标记的示例,生成各种图像及其分割面具,并假设与以前的模型相反,则无法访问任何预训练数据。为此,我们受到单图像gan的最新体系结构发展的启发,我们介绍了OSMIS模型,该模型可以合成分割掩模,这些掩模与单次镜头中生成的图像完全一致。除了实现产生的口罩的高保真度外,OSMIS在图像合成质量和多样性中的最先进的单图像模型优于最先进的单位图。此外,尽管没有使用任何其他数据,OSMIS还是表现出令人印象深刻的能力,可以作为一击细分应用程序的有用数据增强的来源,提供了与标准数据增强技术相辅相成的性能提高。代码可从https://github.com/ boschresearch/One-shot-synthesis获得
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深度代码生成是软件工程深度学习(DL4SE)的主题,该主题采用神经模型来为预期功能生成代码。由于端到端的神经方法缺乏对域知识和软件层次结构的认识,因此结果通常需要手动校正。为了系统地探索代码生成的潜在改进,我们让IT参与从意图到实现的整个自上而下的发展,这在有限的范围中是可能的。在此过程中,它受益于大量样本,功能和知识。作为基金会,我们建议对代码数据(即代码分类法)建立分类法,利用代码信息的分类。此外,我们引入了三层语义金字塔(SP)以关联文本数据和代码数据。它标识了不同的抽象水平的信息,因此介绍了有关开发的领域知识,并揭示了软件的层次结构。此外,我们提出了一个语义金字塔框架(SPF)作为方法,重点是高模块化和低复杂性的软件。 SPF将代码生成过程分为阶段,并为潜在的相互作用提供储量。最终,我们为SPF构思了应用程序范围。
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本文在完全和时间戳监督的设置中介绍了通过序列(SEQ2SEQ)翻译序列(SEQ2SEQ)翻译的统一框架。与当前的最新帧级预测方法相反,我们将动作分割视为SEQ2SEQ翻译任务,即将视频帧映射到一系列动作段。我们提出的方法涉及在标准变压器SEQ2SEQ转换模型上进行一系列修改和辅助损失函数,以应对与短输出序列相对的长输入序列,相对较少的视频。我们通过框架损失为编码器合并了一个辅助监督信号,并在隐式持续时间预测中提出了单独的对齐解码器。最后,我们通过提出的约束K-Medoids算法将框架扩展到时间戳监督设置,以生成伪分段。我们提出的框架在完全和时间戳监督的设置上始终如一地表现,在几个数据集上表现优于或竞争的最先进。
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在硅组织模型中,可以评估磁共振成像的定量模型。这包括对成像生物标志物和组织微结构参数的验证和灵敏度分析。我们提出了一种新的方法来生成心肌微结构的现实数值幻影。我们扩展了以前的研究,该研究考虑了心肌细胞的变异性,心肌细胞(插入式椎间盘)之间的水交换,心肌微结构混乱和四个钣金方向。在该方法的第一阶段,心肌细胞和钣金是通过考虑心肌到骨膜细胞连接的形状变异性和插入式椎间盘而产生的。然后,将薄板汇总和定向在感兴趣的方向上。我们的形态计量学研究表明,数值和真实(文献)心肌细胞数据的体积,长度以及一级和次要轴的分布之间没有显着差异($ p> 0.01 $)。结构相关性分析证实了硅内组织与实际组织的混乱类别相同。此外,心肌细胞的模拟螺旋角(HA)和输入HA(参考值)之间的绝对角度差($ 4.3^\ Circ \ PM 3.1^\ Circ $)与所测量HA之间的绝对角差有很好的一致性使用实验性心脏扩散张量成像(CDTI)和组织学(参考值)(Holmes等,2000)($ 3.7^\ Circ \ PM6.4^\ Circ $)和(Scollan等,1998)($ 4.9) ^\ circ \ pm 14.6^\ circ $)。使用结构张量成像(黄金标准)和实验性CDTI,输入和模拟CDTI的特征向量和模拟CDTI的角度之间的角度距离小于测量角度之间的角度距离。这些结果证实,所提出的方法比以前的研究可以为心肌产生更丰富的数值幻象。
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对于基于MR物理学的模拟,对虚拟心脏MR图像的数据库进行了极大的兴趣,以开发深度学习分析网络。但是,这种数据库的使用受到限制或由于现实差距,缺失纹理以及模拟图像的简化外观而显示出次优性能。在这项工作中,我们1)在虚拟XCAT主题上提供不同的解剖学模拟,以及2)提出SIM2Real翻译网络以改善图像现实主义。我们的可用性实验表明,SIM2REAL数据具有增强训练数据并提高分割算法的性能的良好潜力。
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