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Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachbereich Elektronische Schaltungen und Systeme Technische Universität Ilmenau Jet-Extraktion für Facial Animation D. Albrecht Hamburg, 30.11.2001 1 Jet-Extraktion für Facial Jet-Extraktion für Facial Animation Animation -10 -5 0 5 10 -10 -5 0 5 10 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 -10 -5 0 5 10 -10 -5 0 5 10 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2

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1

Jet-Extraktion für Facial AnimationJet-Extraktion für Facial Animation

-10-5

05

10

-10

-5

0

5

10-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

-10-5

05

10

-10

-5

0

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10-0.2

-0.1

0

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GliederungGliederung

Einordnung der Arbeiten

Gabortransformation als Grundlage von Jets

Jets als Ähnlichkeitsmaß zur Bewegungsschätzung

Optimierung durch Filterreduktion

Ergebnisse der Merkmalsverfolgung

Zusammenfassung

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3

Facial Animation Coding in MPEG-4Facial Animation Coding in MPEG-4

Translation und Rotation

Lokale Deformation(Skalierung u. Mimik)

Suche derGesichtsregion

Analyse derGesichtsmerkmaleAusgangsvideo

Generierung derFDP/FAP

VideoVideo VideoVideoAnalyseAnalyse SyntheseSyntheseKanalKanal

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Elastic Bunch Graph MatchingElastic Bunch Graph Matching

Jet, bestehend aus 12 Gabor-Wavelets (4 Orientierungen bei 3 unterschiedlichen Größen)

Labeled Graph

Gabor-Wavelets

Laurenz Wiskot, Christoph von der Malsburg, Thomas Maurer

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5

GabortransformationGabortransformation

-15 -10 -5 0 5 10 15

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

A

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

biologisch motivierte Faltungskernerobust gegen leichte Rotation in der Bildebenerobust gegen Translation und Skalierung

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GabortransformationGabortransformation

-10-5

05

10

-10

-5

0

5

10-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

-10-5

05

10

-10

-5

0

5

10-0.2

-0.1

0

0.1

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GabortransformationGabortransformation

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Gabortransformation vs. Template MatchingGabortransformation vs. Template Matching

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Gabortransformation vs. Template MatchingGabortransformation vs. Template Matching

0 20 40 6080

100 1200

1

2

3

4

Template MatchingJet mit variablen Filtern

Bild der Sequenz

Äh

nlic

hk

eits

maß

d

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Gabortransformation vs. Template MatchingGabortransformation vs. Template Matching

Jet-Extraktion Template Matching

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Reduktion der FilterkerneReduktion der Filterkerne

Berechnung der globalen Spektralanteile des BildesBerechnung der Gabor-Filterparameter

a 00nxnya 10nxny

a 01nxnya 11nxny

a 00nxnya 10nxny

a 20nxny

a 01nxnya 11nxny

a 21nxny

a 30nxny

a 31nxny

a 02nxnya 12nxny

a 22nxnya 32nxny

a 03nxnya 13nxny

a 23nxnya 33nxny

Berechnung der spektralenMerkmalskontraste

Spitzenwertdetektion

Berechnung der spektralenMerkmalskontraste

Spitzenwertdetektion

i = 1 i = 2

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Filterzahl und FiltergrößeFilterzahl und Filtergröße

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Performance von angepaßten FilterkernenPerformance von angepaßten Filterkernen

20 40 60 80 100 1200

1

2

3

4

Bild der Sequenz

merkmalsbasierende Jetsfeste Jets

Äh

nli

chk

eits

maß

d

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Performance von angepaßten FilternPerformance von angepaßten Filtern

20 40 60 80 100 1200

1

2

3

Bild der Sequenz

Äh

nli

chke

itsm

aß d

Jet aus 40 festen FilternJet aus 30 variablen FilternJet aus 20 variablen FilternJet aus 10 variablen Filtern

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Reduktion der FilterkerneReduktion der Filterkerne

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Zeitliche Stabilisierung über KalmanfilterZeitliche Stabilisierung über Kalmanfilter

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ZusammenfassungZusammenfassung

Betrachtung als eine erfolgversprechende Technologie

ähnliche Probleme wie andere Technologien (Wandern

auf Kanten, zeitliche Stabilisierung notwendig)

relativ stabil gegen Beleuchtungsänderungen

im Verbund mit anderen Verfahren zur Merkmals-

extraktion zu behandeln

Notwendigkeit von weiteren Forschungsaktivitäten zur

Systemintegration