基金标记已广泛用于识别可以通过相机检测到的对象或嵌入式消息。主要是,现有的检测方法假设标记印刷在理想的平面表面上。由于光学/透视失真和运动模糊的各种成像伪像,标记通常无法识别。为了克服这些局限性,我们提出了一个新型的可变形基准标记系统,该系统由三个主要部分组成:首先,基准标记生成器会创建一组自由形式的颜色模式,以在唯一的视觉代码中编码大量的大规模信息。其次,一个可区分的图像模拟器创建了具有变形标记的影像现实主义场景图像的训练数据集,并在优化期间以可区分的方式渲染。渲染的图像包括带有镜面反射,光学失真,散焦和运动模糊,颜色改变,成像噪声以及标记的形状变形的逼真的阴影。最后,训练有素的标记探测器寻求感兴趣的区域,并通过反变形转换同时识别多个标记模式。可变形的标记创建者和探测器网络以端到端的方式通过可区分的光真逼真的渲染器共同优化,使我们能够以高精度来稳健地识别广泛的可变形标记。我们的可变形标记系统能够在〜29 fps中成功解码36位消息,并具有严重的形状变形。结果验证了我们的系统明显优于传统和数据驱动的标记方法。我们基于学习的标记系统打开了基准标记的新有趣应用,包括对人体的成本效益运动捕获,使用我们的基金标记阵列作为结构化的光模式进行主动3D扫描,以及强大的增强现实对象的虚拟物体在动态上进行虚拟对象渲染表面。
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现代计算机视觉已超越了互联网照片集的领域,并进入了物理世界,通过非结构化的环境引导配备摄像头的机器人和自动驾驶汽车。为了使这些体现的代理与现实世界对象相互作用,相机越来越多地用作深度传感器,重建了各种下游推理任务的环境。机器学习辅助的深度感知或深度估计会预测图像中每个像素的距离。尽管已经在深入估算中取得了令人印象深刻的进步,但仍然存在重大挑战:(1)地面真相深度标签很难大规模收集,(2)通常认为相机信息是已知的,但通常是不可靠的,并且(3)限制性摄像机假设很常见,即使在实践中使用了各种各样的相机类型和镜头。在本论文中,我们专注于放松这些假设,并描述将相机变成真正通用深度传感器的最终目标的贡献。
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尽管提取了通过手工制作和基于学习的描述符实现的本地特征的进步,但它们仍然受到不符合非刚性转换的不变性的限制。在本文中,我们提出了一种计算来自静止图像的特征的新方法,该特征对于非刚性变形稳健,以避免匹配可变形表面和物体的问题。我们的变形感知当地描述符,命名优惠,利用极性采样和空间变压器翘曲,以提供旋转,尺度和图像变形的不变性。我们通过将等距非刚性变形应用于模拟环境中的对象作为指导来提供高度辨别的本地特征来培训模型架构端到端。该实验表明,我们的方法优于静止图像中的实际和现实合成可变形对象的不同数据集中的最先进的手工制作,基于学习的图像和RGB-D描述符。描述符的源代码和培训模型在https://www.verlab.dcc.ufmg.br/descriptors/neUrips2021上公开可用。
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综合照片 - 现实图像和视频是计算机图形的核心,并且是几十年的研究焦点。传统上,使用渲染算法(如光栅化或射线跟踪)生成场景的合成图像,其将几何形状和材料属性的表示为输入。统称,这些输入定义了实际场景和呈现的内容,并且被称为场景表示(其中场景由一个或多个对象组成)。示例场景表示是具有附带纹理的三角形网格(例如,由艺术家创建),点云(例如,来自深度传感器),体积网格(例如,来自CT扫描)或隐式曲面函数(例如,截短的符号距离)字段)。使用可分辨率渲染损耗的观察结果的这种场景表示的重建被称为逆图形或反向渲染。神经渲染密切相关,并将思想与经典计算机图形和机器学习中的思想相结合,以创建用于合成来自真实观察图像的图像的算法。神经渲染是朝向合成照片现实图像和视频内容的目标的跨越。近年来,我们通过数百个出版物显示了这一领域的巨大进展,这些出版物显示了将被动组件注入渲染管道的不同方式。这种最先进的神经渲染进步的报告侧重于将经典渲染原则与学习的3D场景表示结合的方法,通常现在被称为神经场景表示。这些方法的一个关键优势在于它们是通过设计的3D-一致,使诸如新颖的视点合成捕获场景的应用。除了处理静态场景的方法外,我们还涵盖了用于建模非刚性变形对象的神经场景表示...
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The 1$^{\text{st}}$ Workshop on Maritime Computer Vision (MaCVi) 2023 focused on maritime computer vision for Unmanned Aerial Vehicles (UAV) and Unmanned Surface Vehicle (USV), and organized several subchallenges in this domain: (i) UAV-based Maritime Object Detection, (ii) UAV-based Maritime Object Tracking, (iii) USV-based Maritime Obstacle Segmentation and (iv) USV-based Maritime Obstacle Detection. The subchallenges were based on the SeaDronesSee and MODS benchmarks. This report summarizes the main findings of the individual subchallenges and introduces a new benchmark, called SeaDronesSee Object Detection v2, which extends the previous benchmark by including more classes and footage. We provide statistical and qualitative analyses, and assess trends in the best-performing methodologies of over 130 submissions. The methods are summarized in the appendix. The datasets, evaluation code and the leaderboard are publicly available at https://seadronessee.cs.uni-tuebingen.de/macvi.
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虚拟网格是在线通信的未来。服装是一个人身份和自我表达的重要组成部分。然而,目前,在培训逼真的布置动画的远程介绍模型的必需分子和准确性中,目前无法使用注册衣服的地面真相数据。在这里,我们提出了一条端到端的管道,用于建造可驱动的服装代表。我们方法的核心是一种多视图图案的布跟踪算法,能够以高精度捕获变形。我们进一步依靠跟踪方法生产的高质量数据来构建服装头像:一件衣服的表达和完全驱动的几何模型。可以使用一组稀疏的视图来对所得模型进行动画,并产生高度逼真的重建,这些重建忠于驾驶信号。我们证明了管道对现实的虚拟电视应用程序的功效,在该应用程序中,从两种视图中重建了衣服,并且用户可以根据自己的意愿进行选择和交换服装设计。此外,当仅通过身体姿势驱动时,我们表现出一个具有挑战性的场景,我们可驾驶的服装Avatar能够生产出比最先进的面包质量明显更高的逼真的布几何形状。
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传统上,本征成像或内在图像分解被描述为将图像分解为两层:反射率,材料的反射率;和一个阴影,由光和几何之间的相互作用产生。近年来,深入学习技术已广泛应用,以提高这些分离的准确性。在本调查中,我们概述了那些在知名内在图像数据集和文献中使用的相关度量的结果,讨论了预测所需的内在图像分解的适用性。虽然Lambertian的假设仍然是许多方法的基础,但我们表明,对图像形成过程更复杂的物理原理组件的潜力越来越意识到,这是光学准确的材料模型和几何形状,更完整的逆轻型运输估计。考虑使用的前瞻和模型以及驾驶分解过程的学习架构和方法,我们将这些方法分类为分解的类型。考虑到最近神经,逆和可微分的渲染技术的进步,我们还提供了关于未来研究方向的见解。
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创建高质量的动画和可重新可靠的3D人体化身的独特挑战是对人的眼睛进行建模。合成眼睛的挑战是多重的,因为它需要1)适当的表示眼和眼周区域的适当表示,以进行连贯的视点合成,能够表示弥漫性,折射和高度反射表面,2)2)脱离皮肤和眼睛外观这样的照明使其可以在新的照明条件下呈现,3)捕获眼球运动和周围皮肤的变形以使重新注视。传统上,这些挑战需要使用昂贵且繁琐的捕获设置来获得高质量的结果,即使那样,整体上的眼睛区域建模仍然难以捉摸。我们提出了一种新颖的几何形状和外观表示形式,该形式仅使用一组稀疏的灯光和摄像头,可以捕获高保真的捕获和感性动画,观察眼睛区域的综合和重新定位。我们的杂种表示将眼球的显式参数表面模型与眼周区域和眼内部的隐式变形体积表示结合在一起。这种新颖的混合模型旨在解决具有挑战性的面部面积的各个部分 - 明确的眼球表面允许在角膜处建模折射和高频镜面反射,而隐性表示非常适合通过模拟低频皮肤反射。球形谐波可以代表非表面结构,例如头发或弥漫性体积物体,这两者都是显式表面模型的挑战。我们表明,对于高分辨率的眼睛特写,我们的模型可以从看不见的照明条件下的新颖观点中综合高保真动画的目光。
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Although Deep Neural Networks (DNNs) have achieved impressive results in computer vision, their exposed vulnerability to adversarial attacks remains a serious concern. A series of works has shown that by adding elaborate perturbations to images, DNNs could have catastrophic degradation in performance metrics. And this phenomenon does not only exist in the digital space but also in the physical space. Therefore, estimating the security of these DNNs-based systems is critical for safely deploying them in the real world, especially for security-critical applications, e.g., autonomous cars, video surveillance, and medical diagnosis. In this paper, we focus on physical adversarial attacks and provide a comprehensive survey of over 150 existing papers. We first clarify the concept of the physical adversarial attack and analyze its characteristics. Then, we define the adversarial medium, essential to perform attacks in the physical world. Next, we present the physical adversarial attack methods in task order: classification, detection, and re-identification, and introduce their performance in solving the trilemma: effectiveness, stealthiness, and robustness. In the end, we discuss the current challenges and potential future directions.
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尽管最近在开发动画全身化身方面取得了进展,但服装的现实建模(人类自我表达的核心方面之一)仍然是一个开放的挑战。最先进的物理模拟方法可以以交互速度产生现实行为的服装几何形状。但是,建模光真逼真的外观通常需要基于物理的渲染,这对于交互式应用来说太昂贵了。另一方面,数据驱动的深度外观模型能够有效地产生逼真的外观,但在合成高度动态服装的几何形状和处理具有挑战性的身体套构型方面挣扎。为此,我们通过对服装的明确建模介绍了姿势驱动的化身,这些化身表现出逼真的服装动力学和从现实世界数据中学到的逼真的外观。关键的想法是引入一个在显式几何形状之上运行的神经服装外观模型:在火车时,我们使用高保真跟踪,而在动画时期,我们依靠物理模拟的几何形状。我们的关键贡献是一个具有物理启发的外观网络,能够生成具有视图依赖性和动态阴影效果的影像逼真的外观,即使对于看不见的身体透明构型也是如此。我们对我们的模型进行了彻底的评估,并在几种受试者和不同类型的衣服上展示了不同的动画结果。与以前关于影迷全身化身的工作不同,我们的方法甚至可以为宽松的衣服产生更丰富的动力和更现实的变形。我们还证明,我们的配方自然允许服装与不同人的头像一起使用,同时保持完全动画,因此首次可以采用新颖的衣服来实现逼真的化身。
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where the highest resolution is required, using facial performance capture as a case in point.
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面部特征跟踪是成像跳芭式(BCG)的关键组成部分,其中需要精确定量面部关键点的位移,以获得良好的心率估计。皮肤特征跟踪能够在帕金森病中基于视频的电机降解量化。传统的计算机视觉算法包括刻度不变特征变换(SIFT),加速强大的功能(冲浪)和LUCAS-KANADE方法(LK)。这些长期代表了最先进的效率和准确性,但是当存在常见的变形时,如图所示,如图所示,如此。在过去的五年中,深度卷积神经网络对大多数计算机视觉任务的传统方法表现优于传统的传统方法。我们提出了一种用于特征跟踪的管道,其应用卷积堆积的AutoEncoder,以将图像中最相似的裁剪标识到包含感兴趣的特征的参考裁剪。 AutoEncoder学会将图像作物代表到特定于对象类别的深度特征编码。我们在面部图像上培训AutoEncoder,并验证其在手动标记的脸部和手视频中通常验证其跟踪皮肤功能的能力。独特的皮肤特征(痣)的跟踪误差是如此之小,因为我们不能排除他们基于$ \ chi ^ 2 $ -test的手动标签。对于0.6-4.2像素的平均误差,我们的方法在所有情况下都表现出了其他方法。更重要的是,我们的方法是唯一一个不分歧的方法。我们得出的结论是,我们的方法为特征跟踪,特征匹配和图像配准比传统算法创建更好的特征描述符。
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间接飞行时间(ITOF)相机是一个有希望的深度传感技术。然而,它们容易出现由多路径干扰(MPI)和低信噪比(SNR)引起的错误。传统方法,在去噪后,通过估计编码深度的瞬态图像来减轻MPI。最近,在不使用中间瞬态表示的情况下,共同去噪和减轻MPI的数据驱动方法已经成为最先进的。在本文中,我们建议重新审视瞬态代表。使用数据驱动的Priors,我们将其插入/推断ITOF频率并使用它们来估计瞬态图像。给定直接TOF(DTOF)传感器捕获瞬态图像,我们将我们的方法命名为ITOF2DTOF。瞬态表示是灵活的。它可以集成与基于规则的深度感测算法,对低SNR具有强大,并且可以处理实际上出现的模糊场景(例如,镜面MPI,光学串扰)。我们在真正深度传感方案中展示了先前方法上的ITOF2DTOF的好处。
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基于无人机(UAV)基于无人机的视觉对象跟踪已实现了广泛的应用,并且由于其多功能性和有效性而引起了智能运输系统领域的越来越多的关注。作为深度学习革命性趋势的新兴力量,暹罗网络在基于无人机的对象跟踪中闪耀,其准确性,稳健性和速度有希望的平衡。由于开发了嵌入式处理器和深度神经网络的逐步优化,暹罗跟踪器获得了广泛的研究并实现了与无人机的初步组合。但是,由于无人机在板载计算资源和复杂的现实情况下,暹罗网络的空中跟踪仍然在许多方面都面临严重的障碍。为了进一步探索基于无人机的跟踪中暹罗网络的部署,这项工作对前沿暹罗跟踪器进行了全面的审查,以及使用典型的无人机板载处理器进行评估的详尽无人用分析。然后,进行板载测试以验证代表性暹罗跟踪器在现实世界无人机部署中的可行性和功效。此外,为了更好地促进跟踪社区的发展,这项工作分析了现有的暹罗跟踪器的局限性,并进行了以低弹片评估表示的其他实验。最后,深入讨论了基于无人机的智能运输系统的暹罗跟踪的前景。领先的暹罗跟踪器的统一框架,即代码库及其实验评估的结果,请访问https://github.com/vision4robotics/siamesetracking4uav。
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鉴于一个人的肖像图像和目标照明的环境图,肖像重新旨在重新刷新图像中的人,就好像该人出现在具有目标照明的环境中一样。为了获得高质量的结果,最近的方法依靠深度学习。一种有效的方法是用高保真输入输出对的高保真数据集监督对深神经网络的培训,并以光阶段捕获。但是,获取此类数据需要昂贵的特殊捕获钻机和耗时的工作,从而限制了对少数机智的实验室的访问。为了解决限制,我们提出了一种新方法,该方法可以与最新的(SOTA)重新确定方法相提并论,而无需光阶段。我们的方法基于这样的意识到,肖像图像的成功重新重新取决于两个条件。首先,该方法需要模仿基于物理的重新考虑的行为。其次,输出必须是逼真的。为了满足第一个条件,我们建议通过通过虚拟光阶段生成的训练数据来训练重新网络,该培训数据在不同的环境图下对各种3D合成人体进行了基于物理的渲染。为了满足第二种条件,我们开发了一种新型的合成对真实方法,以将光真实主义带入重新定向网络输出。除了获得SOTA结果外,我们的方法还提供了与先前方法相比的几个优点,包括可控的眼镜和更暂时的结果以重新欣赏视频。
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This paper presents a self-supervised framework for training interest point detectors and descriptors suitable for a large number of multiple-view geometry problems in computer vision. As opposed to patch-based neural networks, our fully-convolutional model operates on full-sized images and jointly computes pixel-level interest point locations and associated descriptors in one forward pass. We introduce Homographic Adaptation, a multi-scale, multihomography approach for boosting interest point detection repeatability and performing cross-domain adaptation (e.g., synthetic-to-real). Our model, when trained on the MS-COCO generic image dataset using Homographic Adaptation, is able to repeatedly detect a much richer set of interest points than the initial pre-adapted deep model and any other traditional corner detector. The final system gives rise to state-of-the-art homography estimation results on HPatches when compared to LIFT, SIFT and ORB.
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The goal of this paper is to estimate the 6D pose and dimensions of unseen object instances in an RGB-D image. Contrary to "instance-level" 6D pose estimation tasks, our problem assumes that no exact object CAD models are available during either training or testing time. To handle different and unseen object instances in a given category, we introduce Normalized Object Coordinate Space (NOCS)-a shared canonical representation for all possible object instances within a category. Our region-based neural network is then trained to directly infer the correspondence from observed pixels to this shared object representation (NOCS) along with other object information such as class label and instance mask. These predictions can be combined with the depth map to jointly estimate the metric 6D pose and dimensions of multiple objects in a cluttered scene. To train our network, we present a new contextaware technique to generate large amounts of fully annotated mixed reality data. To further improve our model and evaluate its performance on real data, we also provide a fully annotated real-world dataset with large environment and instance variation. Extensive experiments demonstrate that the proposed method is able to robustly estimate the pose and size of unseen object instances in real environments while also achieving state-of-the-art performance on standard 6D pose estimation benchmarks.
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由智能手机和中端相机捕获的照片的空间分辨率和动态范围有限,在饱和区域中未充满刺激的区域和颜色人工制品中的嘈杂响应。本文介绍了第一种方法(据我们所知),以重建高分辨率,高动态范围的颜色图像,这些颜色来自带有曝光括号的手持相机捕获的原始照相爆发。该方法使用图像形成的物理精确模型来结合迭代优化算法,用于求解相应的逆问题和学习的图像表示,以进行健壮的比对,并以前的自然图像。所提出的算法很快,与基于最新的学习图像恢复方法相比,内存需求较低,并且从合成但逼真的数据终止学习的特征。广泛的实验证明了其出色的性能,具有最多$ \ times 4 $的超分辨率因子在野外拍摄的带有手持相机的真实照片,以及对低光条件,噪音,摄像机摇动和中等物体运动的高度鲁棒性。
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我们解决了从一般标记(例如电影海报)估计对应关系到捕获这种标记的图像的问题。通常,通过拟合基于稀疏特征匹配的同型模型来解决此问题。但是,他们只能处理类似平面的标记,而稀疏功能不能充分利用外观信息。在本文中,我们提出了一个新颖的框架神经标记器,训练神经网络估计在各种具有挑战性的条件下(例如标记变形,严格的照明等)估算密集标记的对应关系。此外,我们还提出了一种新颖的标记通信评估方法,对真实标记的注释进行了注释。 - 图像对并创建一个新的基准测试。我们表明,神经标记的表现明显优于以前的方法,并实现了新的有趣应用程序,包括增强现实(AR)和视频编辑。
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