Multimodal sparsity models for segmentation of visual objects

用于视觉对象分割的多模态稀疏模型

基本信息

项目摘要

Automatic segmentation of objects in a 3D scene is a fundamental problem in Computer Vision. It is a core aspect for many high-level algorithms including object recognition, semantic scene analysis and 3D object reconstruction. To date unsupervised segmentation faces many challenges such as complex texture and lighting variations in real-world scenes. The proposed project is based on the reasonable assumption that an object is determined by characteristic properties of signals captured through different modalities. We intend to demonstrate that a rigorous mathematical derivation of multimodal segmentation approaches will lead to drastic improvements in unsupervised segmentation ultimately allowing for a robust and precise segmentation of physical objects in the scene. More specifically we will focus on the following challenges: - Inspired by biological systems which perceive their environment through many different signal modalities at once, we intend to devise algorithms to fuse sensory information from different modalities in order to drastically enhance the performance of unsupervised segmentation methods. - Unlike existing fusion schemes that combine information on higher processing levels, we will focus on fusion across several modalities on the signal level.- We will generalize existing techniques for sparse representation and inference from the unimodal setting to the multimodal setting and demonstrate that an accurate modeling of sparsity and interdependency of the multiple channels allows for much better discrimination of objects of interest. Our methods will be general enough to work on different types of visual data and their cross-modal dependencies, without the need of hand-crafted signal-specific features. We investigate sparse signal representations in general and focus on the so-called co-sparse analysis model in particular. - We will derive variational segmentation algorithms which exploit multimodal sparsity for unsupervised object segmentation, thereby combining multimodal sparsity with powerful convex regularization methods.- We will develop a demonstrator which generates semantic 3D segmentations from multimodal data taken from multiple views of a scene. We hope to demonstrate that the proposed method is robust to noise and challenging lighting conditions of real-world environments.
3D 场景中对象的自动分割是计算机视觉中的一个基本问题。它是许多高级算法的核心部分,包括对象识别、语义场景分析和 3D 对象重建。迄今为止,无监督分割面临着许多挑战,例如现实场景中复杂的纹理和光照变化。所提出的项目基于合理的假设,即物体是由通过不同方式捕获的信号的特征属性确定的。我们打算证明,多模态分割方法的严格数学推导将导致无监督分割的巨大改进,最终允许对场景中的物理对象进行稳健且精确的分割。更具体地说,我们将重点关注以下挑战: - 受到同时通过多种不同信号模态感知环境的生物系统的启发,我们打算设计算法来融合来自不同模态的感官信息,以大幅提高无监督分割方法的性能。 - 与结合更高处理级别信息的现有融合方案不同,我们将重点关注信号级别上多种模态的融合。 - 我们将推广稀疏表示和推理的现有技术,从单模态设置到多模态设置,并证明准确的对多个通道的稀疏性和相互依赖性进行建模可以更好地区分感兴趣的对象。我们的方法将足够通用,可以处理不同类型的视觉数据及其跨模式依赖性,而不需要手工制作的信号特定特征。我们一般研究稀疏信号表示,并特别关注所谓的协同稀疏分析模型。 - 我们将推导出利用多模态稀疏性进行无监督对象分割的变分分割算法,从而将多模态稀疏性与强大的凸正则化方法相结合。- 我们将开发一个演示器,该演示器可以根据从场景的多个视图获取的多模态数据生成语义 3D 分割。我们希望证明所提出的方法对于现实环境中的噪声和具有挑战性的照明条件具有鲁棒性。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Co-Sparse Textural Similarity for Interactive Segmentation
用于交互式分割的共稀疏纹理相似度
  • DOI:
    10.1007/978-3-319-10599-4_19
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Claudia Nieuwenhuis; Simon Hawe; Martin Kleinsteuber; Daniel Cremers
  • 通讯作者:
    Daniel Cremers
Noise-resistant Unsupervised Object Segmentation in Multi-view Indoor Point Clouds
多视图室内点云中的抗噪声无监督对象分割
  • DOI:
    10.5220/0006100801490156
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dmytro Bobkov; Sili Chen; Martin Kiechle; Simon Hilsenbeck; Eckehard Steinbach
  • 通讯作者:
    Eckehard Steinbach
CPA-SLAM: Consistent plane-model alignment for direct RGB-D SLAM
CPA-SLAM:直接 RGB-D SLAM 的一致平面模型对齐
Multi-view deep learning for consistent semantic mapping with RGB-D cameras
使用 RGB-D 相机实现一致语义映射的多视图深度学习
Room segmentation in 3D point clouds using anisotropic potential fields
使用各向异性势场在 3D 点云中进行房间分割
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Daniel Cremers其他文献

Professor Dr. Daniel Cremers的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Daniel Cremers', 18)}}的其他基金

Functional Lifting 2.0: Efficient Convexifications for Imaging and Vision
功能性提升 2.0:用于成像和视觉的高效凸化
  • 批准号:
    394737018
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Efficient Active Online Learning for 3D Reconstruction and Scene Understanding
用于 3D 重建和场景理解的高效主动在线学习
  • 批准号:
    260350367
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Elastische Registrierung dreidimensionaler Formen durch kombinatorische Optimierung
通过组合优化实现三维形状的弹性配准
  • 批准号:
    225908483
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
3D-Surface Reconstruction
3D 表面重建
  • 批准号:
    200549338
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Dynamische statistische Modelle für zeitlich veränderliche implizite Formen
时变隐式形式的动态统计模型
  • 批准号:
    109672137
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Variational Methods for Model-based Interacitve Analysis of Flows
基于模型的流量交互分析的变分方法
  • 批准号:
    81897381
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Effiziente Methoden zur optimalen Bewegungssegmentierung
最佳运动分割的有效方法
  • 批准号:
    36493755
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Statistisches Formenwissen für die 3D-Rekonstruktion
3D 重建的统计形状知识
  • 批准号:
    52138519
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Datengestützte Stabilisierung markerfreier videobasierter Motion-Capture-Systeme durch Integration von statistischen Lernmethoden in Retrieval- und Klassifikationstechniken für 3D-Bewegungsdaten
通过将统计学习方法集成到 3D 运动数据的检索和分类技术中,为无标记视频运动捕捉系统提供数据支持的稳定性
  • 批准号:
    37271895
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Auf Grundlage der Bayes`schen Methoden sollen sowohl optimale als auch effiziente Algorithmen für den Bereich Maschinensehen entwickelt werden
基于贝叶斯方法,将开发机器视觉领域的最优且高效的算法
  • 批准号:
    5448725
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Independent Junior Research Groups

相似国自然基金

考虑事件相机时间连续性和数据稀疏性的自主无人系统六自由度位姿估计
  • 批准号:
    62372329
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于尺度引导和稀疏性正则的图像结构纹理分解模型与算法
  • 批准号:
    12361089
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    27 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
海马PV中间神经元介导稀疏编码紊乱在神经病理性疼痛致记忆精确性下降中的作用
  • 批准号:
    82371279
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于稀疏性的脉冲星信号去干扰和测时改进及在引力波探测中的方法研究
  • 批准号:
    12373114
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于多源稀疏失效时间数据融合的复杂装备确信可靠性评价方法研究
  • 批准号:
    72201013
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Adaptive Dependent Data Models via Graph-Informed Shrinkage and Sparsity
通过图通知收缩和稀疏性的自适应相关数据模型
  • 批准号:
    2214726
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Low-rank and sparsity-based models in Magnetic Resonance Imaging (B03)
磁共振成像中的低秩和稀疏模型(B03)
  • 批准号:
    456843331
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Collaborative Research Centres
Time Series Models: Sparsity, Mis-specification and Forecasting
时间序列模型:稀疏性、错误指定和预测
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06082
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Time Series Models: Sparsity, Mis-specification and Forecasting
时间序列模型:稀疏性、错误指定和预测
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06082
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
CRII: III: Learning Predictive Models with Structured Sparsity: Algorithms and Computations
CRII:III:学习具有结构化稀疏性的预测模型:算法和计算
  • 批准号:
    1948341
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了