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基于SMPL模型人体三维重建算法研究
被引量:
2
1
作者
王栾栾
严群
+1 位作者
姚剑敏
林志贤
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第10期59-63,共5页
为了实现人体模型的高效快速建模,获得丰富的重建细节,提出了基于SMPL模型的三维人体重建算法。首先,通过图像分割与关键点检测,将2D图像映射到3D人体表面,实现人体关节点精确定位和姿势估计;其次,通过U-Net++和PatchGAN对抗生成网络,...
为了实现人体模型的高效快速建模,获得丰富的重建细节,提出了基于SMPL模型的三维人体重建算法。首先,通过图像分割与关键点检测,将2D图像映射到3D人体表面,实现人体关节点精确定位和姿势估计;其次,通过U-Net++和PatchGAN对抗生成网络,计算出人体三维图像的法线贴图和位移贴图;最后,将贴图信息采用线性差值方法添加到SMPL模型表面,实现模型顶点和SMPL模型参数的校正。在Human 3.6 M数据集上将本方法与SMPLify, HMR,NBF等算法进行了对比试验,本文提出的方法可以较完整重建人体的表面褶皱及凹凸细节,在13.7 s内实现完成重建任务。
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关键词
smpl模型
深度学习
三维重建
法线贴图
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职称材料
基于双流网络融合的三维人体网格重建
2
作者
于冰
程广
+1 位作者
黄东晋
丁友东
《图学学报》
北大核心
2025年第3期625-634,共10页
三维人体网格重建在计算机视觉、动画制作和虚拟现实等领域具有重要的应用价值。然而,目前大多数方法主要聚焦于单幅图像的三维人体重建,如何从视频数据中准确、平滑地重建三维人体动作仍然是一个难题。为此,提出了一种双流网络融合结构...
三维人体网格重建在计算机视觉、动画制作和虚拟现实等领域具有重要的应用价值。然而,目前大多数方法主要聚焦于单幅图像的三维人体重建,如何从视频数据中准确、平滑地重建三维人体动作仍然是一个难题。为此,提出了一种双流网络融合结构,以三维人体姿态为中介,在视频数据中实现三维人体网格重建。首先,利用三维姿态估计流网络对输入视频进行三维关节点估计,获得精确的关节信息;其次,通过时序特征聚合流网络提取视频的时序图像特征,捕获人体运动位置信息和时序姿态特征信息;最后,设计融合解码器,将三维关节点、时序图像特征与SMPL模板提供的网格结构进行回归,预测三维网格顶点坐标。实验结果表明,该方法相对于MPS-Net方法具有更好的预测精度,在3DPW数据集上比MPS-Net的平均关节位置误差(MPJPE)低了9.3%;在MPI-INF-3DHP数据集上比MPS-Net的MPJPE低了9.2%,同时重建结果在视觉效果上更为合理,展现出更高的准确性和平滑性。
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关键词
三维人体重建
smpl模型
注意力机制
双流网络结构
时空信息关联
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职称材料
基于单视图的带纹理三维人体网格参数化重建
被引量:
1
3
作者
邢燕
徐冬
+1 位作者
洪沛霖
檀结庆
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第3期347-353,共7页
针对计算机视觉中的三维人体重建问题,文章提出一种端到端的的网络框架,在三维和二维混合监督下,从单幅彩色图像重建带纹理信息的精准三维人体网格。使用4个编码器分别提取形状姿态特征、纹理特征、光照参数和像机参数,得到的图像特征...
针对计算机视觉中的三维人体重建问题,文章提出一种端到端的的网络框架,在三维和二维混合监督下,从单幅彩色图像重建带纹理信息的精准三维人体网格。使用4个编码器分别提取形状姿态特征、纹理特征、光照参数和像机参数,得到的图像特征被送入三维回归模块,迭代推断出三维人体参数;纹理参数送入纹理解码器网络得到纹理图;学习到的人体参数可转化为三维人体网格;对于损失函数的设置,预测的人体网格顶点与真实顶点的差值用来进行三维监督;通过预测的像机参数、光照参数和纹理计算二维渲染损失;通过三维关节投射得到的二维关节与图像上的二维关节真值计算二维关节重投影损失;生成对抗网络的鉴别器使得渲染图像更加真实。该文方法与现有的三维人体重建方法相比具有竞争力,而且重建的三维人体网格带有纹理信息。
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关键词
三维人体重建
深度学习
蒙皮多人线性(
smpl
)
模型
形状姿态
纹理
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职称材料
轻量化人体和手部网格重建
被引量:
2
4
作者
安平
刘熠尧
+2 位作者
周敏
黄新彭
杨超
《信号处理》
CSCD
北大核心
2024年第7期1185-1196,共12页
三维人体网格重建在影视、虚拟现实等下游任务中有广泛应用。然而现有重建方式关注更好的重建精度和纹理表达,也因此更依赖高性能的计算或采集设备,缺乏对低成本、轻量化重建方式的研究。为降低人体重建任务的使用成本和硬件要求,本文...
三维人体网格重建在影视、虚拟现实等下游任务中有广泛应用。然而现有重建方式关注更好的重建精度和纹理表达,也因此更依赖高性能的计算或采集设备,缺乏对低成本、轻量化重建方式的研究。为降低人体重建任务的使用成本和硬件要求,本文提出了一种轻量化的人体和手部网格重建方式,基于参数化模型对身体和手部重建任务进行解耦,针对身体和手部的不同特点分别设计了不同分支网络。身体重建分支和手部重建分支均为编码器-解码器结构。身体重建分支编码器为双阶段编码器,第一阶段通过Litehrnet和Canny算子获得热点图和边缘图,并对图片进行代理表示,第二阶段通过Shufflenet提取全局特征,解码器通过级联低维度多层感知器以概率分布的方式对人体参数进行回归;手部重建分支的编码器以Litehrnet为主干网络获取多分辨率特征分支,通过姿态池化对多分辨率特征分支进行融合得到全局特征,解码器通过深度可分离卷积网络获得手部顶点,并通过MLP对形状进行估计,利用顶点坐标基于逆向拓扑数学求解得到关节旋转参数。与现有方法相比,参数量和计算量显著减少,整体参数量为6.12M,计算量为433M,且具有较好的重建效果,在Human3.6M数据集中平均关节点误差(MPJPE)为86.7 mm,手部重建分支在FreiHand数据集上对齐后平均关节点误差(PA-MPJPE)为10.8 mm。此外该方法完成了在移动设备的推理,在骁龙8Gen3处理器推理速度为79.7 ms(12.5 fps),可以达到实时推理的效果。
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关键词
人体重建
轻量化网络
smpl
+H
模型
MANO
模型
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职称材料
基于单张图像的人体准确姿势3D重建研究
被引量:
2
5
作者
裘志超
姚剑敏
+1 位作者
严群
林志贤
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023年第5期61-64,共4页
为了解决单张图像人体重建时存在部分姿势不准确,模型精确度不足的问题,提出了基于单张图像进行人体准确姿势3D重建的方法。首先,提取图像特征,并将特征与SMPL基础模板信息相融合,通过图卷积网络将2D图像映射为3D人体表面;其次,将参数化...
为了解决单张图像人体重建时存在部分姿势不准确,模型精确度不足的问题,提出了基于单张图像进行人体准确姿势3D重建的方法。首先,提取图像特征,并将特征与SMPL基础模板信息相融合,通过图卷积网络将2D图像映射为3D人体表面;其次,将参数化SMPL模型所表达的3D人体投影到2D平面,通过投影后的3D信息与输入图像的2D信息相匹配,实现体型与姿势的估计;然后,使用生成对抗网络判断模型数据是否来自未配对数据的真实人体网格数据;最后,使用多种损失函数共同训练,生成最终生成器模型。使用Human 3.6M测试时与SMPLify, NBF,Rogez等算法进行了对比,姿势估计准确度有所提升。
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关键词
3D人体重建
smpl模型
图卷积神经网络
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职称材料
基于全连接神经网络的三维人体姿态估计
被引量:
10
6
作者
孟琭
高恒上
+1 位作者
张含光
刘阳
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期165-177,共13页
人体姿态估计是计算机视觉领域的重要分支,在实践中有广泛应用,例如:智能交通、安防监控、影视娱乐、司法分析等。现有的三维人体姿态估计算法大多来源于二维人体姿态估计算法的扩展,其识别结果是以三维关节点、线的形式来体现,无法展...
人体姿态估计是计算机视觉领域的重要分支,在实践中有广泛应用,例如:智能交通、安防监控、影视娱乐、司法分析等。现有的三维人体姿态估计算法大多来源于二维人体姿态估计算法的扩展,其识别结果是以三维关节点、线的形式来体现,无法展示更多的人体细节信息,且表达形式比较抽象,难于理解。为解决这个问题,本文引入了参数化人体模型(SMPL),该模型可以实体化的展示三维人体姿态。本文通过二维图像预测人体的三维姿态,该过程分为3个阶段,首先从多角度二维图像中预测人体关节点的二维坐标,然后基于全连接神经网络实现二维关节点到SMPL模型参数的映射,最后根据这些参数构建三维SMPL模型,以展示三维人体姿态。实验表明,本文通过从图像中提取二维关节点坐标,并以此为全连接神经网络的输入,可以快速、准确的估计出人体三维姿态。相比从二维图像直接估计三维人体姿态的方法,本文的模型降低了训练参数,简化了网络结构,加快了模型训练的速度,节约了训练成本。
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关键词
三维人体姿态估计
全连接神经网络
沙漏型网络
smpl
网格
模型
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职称材料
题名
基于SMPL模型人体三维重建算法研究
被引量:
2
1
作者
王栾栾
严群
姚剑敏
林志贤
机构
福州大学物理与信息工程学院
博感电子科技有限公司
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第10期59-63,共5页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFB0401503)
广东省科技重大专项资助项目(2016B090906001)
+1 种基金
福建省科技重大专项项目(2014HZ0003—1)
广东省光信息材料与技术重点实验室开放基金资助项目(2017B030301007)。
文摘
为了实现人体模型的高效快速建模,获得丰富的重建细节,提出了基于SMPL模型的三维人体重建算法。首先,通过图像分割与关键点检测,将2D图像映射到3D人体表面,实现人体关节点精确定位和姿势估计;其次,通过U-Net++和PatchGAN对抗生成网络,计算出人体三维图像的法线贴图和位移贴图;最后,将贴图信息采用线性差值方法添加到SMPL模型表面,实现模型顶点和SMPL模型参数的校正。在Human 3.6 M数据集上将本方法与SMPLify, HMR,NBF等算法进行了对比试验,本文提出的方法可以较完整重建人体的表面褶皱及凹凸细节,在13.7 s内实现完成重建任务。
关键词
smpl模型
深度学习
三维重建
法线贴图
Keywords
skinned multi-person linear(
smpl
) model
deep learning
three-dimensional reconstruction
normal map
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于双流网络融合的三维人体网格重建
2
作者
于冰
程广
黄东晋
丁友东
机构
上海大学上海电影学院
上海电影特效工程技术研究中心
出处
《图学学报》
北大核心
2025年第3期625-634,共10页
基金
上海市人才发展资金项目(2021016)。
文摘
三维人体网格重建在计算机视觉、动画制作和虚拟现实等领域具有重要的应用价值。然而,目前大多数方法主要聚焦于单幅图像的三维人体重建,如何从视频数据中准确、平滑地重建三维人体动作仍然是一个难题。为此,提出了一种双流网络融合结构,以三维人体姿态为中介,在视频数据中实现三维人体网格重建。首先,利用三维姿态估计流网络对输入视频进行三维关节点估计,获得精确的关节信息;其次,通过时序特征聚合流网络提取视频的时序图像特征,捕获人体运动位置信息和时序姿态特征信息;最后,设计融合解码器,将三维关节点、时序图像特征与SMPL模板提供的网格结构进行回归,预测三维网格顶点坐标。实验结果表明,该方法相对于MPS-Net方法具有更好的预测精度,在3DPW数据集上比MPS-Net的平均关节位置误差(MPJPE)低了9.3%;在MPI-INF-3DHP数据集上比MPS-Net的MPJPE低了9.2%,同时重建结果在视觉效果上更为合理,展现出更高的准确性和平滑性。
关键词
三维人体重建
smpl模型
注意力机制
双流网络结构
时空信息关联
Keywords
3D human reconstruction
smpl
model
attention mechanisms
dual-stream network architecture
spatio-temporal information association
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于单视图的带纹理三维人体网格参数化重建
被引量:
1
3
作者
邢燕
徐冬
洪沛霖
檀结庆
机构
合肥工业大学数学学院
安徽中医药大学医药信息工程学院
出处
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第3期347-353,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(62172135)
合肥工业大学校级教研资助项目(KCSZ2022034)
安徽中医药大学教研重点资助项目(2020xjjy_zd005)。
文摘
针对计算机视觉中的三维人体重建问题,文章提出一种端到端的的网络框架,在三维和二维混合监督下,从单幅彩色图像重建带纹理信息的精准三维人体网格。使用4个编码器分别提取形状姿态特征、纹理特征、光照参数和像机参数,得到的图像特征被送入三维回归模块,迭代推断出三维人体参数;纹理参数送入纹理解码器网络得到纹理图;学习到的人体参数可转化为三维人体网格;对于损失函数的设置,预测的人体网格顶点与真实顶点的差值用来进行三维监督;通过预测的像机参数、光照参数和纹理计算二维渲染损失;通过三维关节投射得到的二维关节与图像上的二维关节真值计算二维关节重投影损失;生成对抗网络的鉴别器使得渲染图像更加真实。该文方法与现有的三维人体重建方法相比具有竞争力,而且重建的三维人体网格带有纹理信息。
关键词
三维人体重建
深度学习
蒙皮多人线性(
smpl
)
模型
形状姿态
纹理
Keywords
3D human reconstruction
deep learning
skinned multi-person linear(
smpl
)model
shape and pose
texture
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
轻量化人体和手部网格重建
被引量:
2
4
作者
安平
刘熠尧
周敏
黄新彭
杨超
机构
上海大学通信与信息工程学院
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2024年第7期1185-1196,共12页
基金
国家自然科学基金(62020106011,62071287,62371278,62371279)
上海市科学技术委员会(20DZ2290100)。
文摘
三维人体网格重建在影视、虚拟现实等下游任务中有广泛应用。然而现有重建方式关注更好的重建精度和纹理表达,也因此更依赖高性能的计算或采集设备,缺乏对低成本、轻量化重建方式的研究。为降低人体重建任务的使用成本和硬件要求,本文提出了一种轻量化的人体和手部网格重建方式,基于参数化模型对身体和手部重建任务进行解耦,针对身体和手部的不同特点分别设计了不同分支网络。身体重建分支和手部重建分支均为编码器-解码器结构。身体重建分支编码器为双阶段编码器,第一阶段通过Litehrnet和Canny算子获得热点图和边缘图,并对图片进行代理表示,第二阶段通过Shufflenet提取全局特征,解码器通过级联低维度多层感知器以概率分布的方式对人体参数进行回归;手部重建分支的编码器以Litehrnet为主干网络获取多分辨率特征分支,通过姿态池化对多分辨率特征分支进行融合得到全局特征,解码器通过深度可分离卷积网络获得手部顶点,并通过MLP对形状进行估计,利用顶点坐标基于逆向拓扑数学求解得到关节旋转参数。与现有方法相比,参数量和计算量显著减少,整体参数量为6.12M,计算量为433M,且具有较好的重建效果,在Human3.6M数据集中平均关节点误差(MPJPE)为86.7 mm,手部重建分支在FreiHand数据集上对齐后平均关节点误差(PA-MPJPE)为10.8 mm。此外该方法完成了在移动设备的推理,在骁龙8Gen3处理器推理速度为79.7 ms(12.5 fps),可以达到实时推理的效果。
关键词
人体重建
轻量化网络
smpl
+H
模型
MANO
模型
Keywords
human body reconstruction
lightweight network
smpl
+H
MANO
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于单张图像的人体准确姿势3D重建研究
被引量:
2
5
作者
裘志超
姚剑敏
严群
林志贤
机构
福州大学物理与信息工程学院
晋江市博感电子科技有限公司
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023年第5期61-64,共4页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFB0401503)
广东省科技重大专项项目(2016B090906001)
+1 种基金
福建省科技重大专项项目(2014HZ0003-1)
广东省光信息材料与技术重点实验室开放基金资助项目(2017B030301007)。
文摘
为了解决单张图像人体重建时存在部分姿势不准确,模型精确度不足的问题,提出了基于单张图像进行人体准确姿势3D重建的方法。首先,提取图像特征,并将特征与SMPL基础模板信息相融合,通过图卷积网络将2D图像映射为3D人体表面;其次,将参数化SMPL模型所表达的3D人体投影到2D平面,通过投影后的3D信息与输入图像的2D信息相匹配,实现体型与姿势的估计;然后,使用生成对抗网络判断模型数据是否来自未配对数据的真实人体网格数据;最后,使用多种损失函数共同训练,生成最终生成器模型。使用Human 3.6M测试时与SMPLify, NBF,Rogez等算法进行了对比,姿势估计准确度有所提升。
关键词
3D人体重建
smpl模型
图卷积神经网络
Keywords
3D reconstruction of human body
smpl
model
graph convolution neural network
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于全连接神经网络的三维人体姿态估计
被引量:
10
6
作者
孟琭
高恒上
张含光
刘阳
机构
东北大学信息科学与工程学院
中国科学院沈阳自动化研究所
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期165-177,共13页
基金
国家重点研发计划课题(2018YFB2003203)
国家自然科学基金(62073061)
教育部基本科研业务项目(N2004020)资助
文摘
人体姿态估计是计算机视觉领域的重要分支,在实践中有广泛应用,例如:智能交通、安防监控、影视娱乐、司法分析等。现有的三维人体姿态估计算法大多来源于二维人体姿态估计算法的扩展,其识别结果是以三维关节点、线的形式来体现,无法展示更多的人体细节信息,且表达形式比较抽象,难于理解。为解决这个问题,本文引入了参数化人体模型(SMPL),该模型可以实体化的展示三维人体姿态。本文通过二维图像预测人体的三维姿态,该过程分为3个阶段,首先从多角度二维图像中预测人体关节点的二维坐标,然后基于全连接神经网络实现二维关节点到SMPL模型参数的映射,最后根据这些参数构建三维SMPL模型,以展示三维人体姿态。实验表明,本文通过从图像中提取二维关节点坐标,并以此为全连接神经网络的输入,可以快速、准确的估计出人体三维姿态。相比从二维图像直接估计三维人体姿态的方法,本文的模型降低了训练参数,简化了网络结构,加快了模型训练的速度,节约了训练成本。
关键词
三维人体姿态估计
全连接神经网络
沙漏型网络
smpl
网格
模型
Keywords
three-dimensional human pose estimation
full-connected neural network
hourglass network
smpl
grid model
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于SMPL模型人体三维重建算法研究
王栾栾
严群
姚剑敏
林志贤
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
2
基于双流网络融合的三维人体网格重建
于冰
程广
黄东晋
丁友东
《图学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
基于单视图的带纹理三维人体网格参数化重建
邢燕
徐冬
洪沛霖
檀结庆
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024
1
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职称材料
4
轻量化人体和手部网格重建
安平
刘熠尧
周敏
黄新彭
杨超
《信号处理》
CSCD
北大核心
2024
2
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下载PDF
职称材料
5
基于单张图像的人体准确姿势3D重建研究
裘志超
姚剑敏
严群
林志贤
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
6
基于全连接神经网络的三维人体姿态估计
孟琭
高恒上
张含光
刘阳
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
10
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