1. Title: 3D Human Pose Estimation via Intuitive Physics

2. Affiliation: Max Planck Institute for Intelligent Systems, Tübingen, Germany

3. Authors: Shashank Tripathi, Lea Müller, Chun-Hao P. Huang, Omid Taheri, Michael J. Black, Dimitrios Tzionas

4. Keywords: 3D human pose estimation, physics engine, intuitive-physics terms, pressure heatmap, stable configuration.

5. Summary:

• (1): 本文的研究背景是3D人體姿態(tài)的估計(jì)。

• (2): 過(guò)去的方法忽略了人體與場(chǎng)景的交互，導(dǎo)致估計(jì)到的結(jié)果往往不夠精準(zhǔn)、不符合物理規(guī)律。本文提出了IPMAN，這一方法具有可解釋性、易于實(shí)現(xiàn)、計(jì)算速度快、可由基于優(yōu)化和回歸的現(xiàn)有方法輕松調(diào)用等特點(diǎn)。

• (3): 本文提出了一種直觀物理學(xué)（IP）的思想，從3D SMPL Body與場(chǎng)景的交互中推斷出身體上的壓力熱圖、壓力中心和SMPL Body的重心。并且根據(jù)這些信息，用IPMAN估計(jì)出色彩圖像中的3D人體姿態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)姿態(tài)在物理上的“穩(wěn)定”。 本文的方法是通過(guò)于SMPL Body的物理學(xué)、以及把壓力熱圖、壓力中心、SMPL Body的重心考慮進(jìn)去，這一具有鮮明特色的方法實(shí)現(xiàn)的。

• (4): 本文在多個(gè)數(shù)據(jù)集上驗(yàn)證了IPMAN的性能，結(jié)果顯示IPMAN的表現(xiàn)優(yōu)于目前最先進(jìn)的方法，并且在提高靜態(tài)姿勢(shì)準(zhǔn)確率的同時(shí)也不會(huì)損害動(dòng)態(tài)姿勢(shì)的準(zhǔn)確性。文章提供了IPMAN源代碼和數(shù)據(jù)，同時(shí)發(fā)表在了CVPR會(huì)議上。

6. Methods:

• (1): 本文提出的方法是利用直觀物理學(xué)（IP）的思想，從3D SMPL Body與場(chǎng)景的交互中推斷出身體上的壓力熱圖、壓力中心和SMPL Body的重心。通過(guò)與SMPL Body的物理學(xué)、以及考慮壓力熱圖、壓力中心、SMPL Body的重心，得出一個(gè)具有鮮明特色的3D人體姿態(tài)估計(jì)方法IPMAN。

• (2): 在IPMAN中，壓力熱圖用于表示3D SMPL Body與場(chǎng)景之間的接觸，壓力中心表示場(chǎng)景施加的力影響著身體的哪些部位，而SMPL Body的重心（通過(guò)計(jì)算所有頂點(diǎn)的加權(quán)平均）有助于保持姿勢(shì)的穩(wěn)定性。

• (3): IPMAN方法在預(yù)測(cè)3D人體姿態(tài)時(shí)，先利用現(xiàn)有的2D關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)器檢測(cè)得到2D關(guān)鍵點(diǎn)，并根據(jù)這些關(guān)鍵點(diǎn)構(gòu)建輸入坐標(biāo)圖，這個(gè)輸入坐標(biāo)圖可以被用于預(yù)測(cè)3D人體姿態(tài)。根據(jù)陸續(xù)輸入的樣本，模型可以自適應(yīng)地學(xué)習(xí)更好的姿態(tài)估計(jì)。

• (4): 為了證明IPMAN的優(yōu)越性，本文的作者在幾個(gè)數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示IPMAN比現(xiàn)有方法更好地估計(jì)了3D人體姿態(tài)。注意到我們的方法不僅提高了靜態(tài)姿勢(shì)估計(jì)的準(zhǔn)確性，而且在動(dòng)態(tài)情況下同樣有效。

7. Conclusion:

• (1): 本文提出了一種利用直觀物理學(xué)來(lái)估計(jì)3D人體姿態(tài)的方法，能夠更好地推斷出身體的穩(wěn)定姿態(tài)，提高靜態(tài)姿態(tài)準(zhǔn)確率的同時(shí)不會(huì)影響動(dòng)態(tài)姿態(tài)的準(zhǔn)確性。這項(xiàng)工作對(duì)于人體活動(dòng)分析、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域具有重要意義。

• (2): 創(chuàng)新點(diǎn)：本文利用直觀物理學(xué)的思想，設(shè)計(jì)了一種新的3D人體姿態(tài)估計(jì)方法，通過(guò)壓力熱圖、壓力中心和SMPL Body的重心來(lái)推斷身體的穩(wěn)定姿態(tài)；

性能：本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的IPMAN方法在多個(gè)數(shù)據(jù)集上比現(xiàn)有方法表現(xiàn)更優(yōu)，不僅提高了姿態(tài)準(zhǔn)確性，還保持了計(jì)算速度快的特點(diǎn)；

工作量：文章提供了IPMAN方法的源代碼和數(shù)據(jù)集，可以方便地應(yīng)用于現(xiàn)有的優(yōu)化和回歸方法，具有易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-601424.html

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