Řešení inverzních problémů vznikajících při analýze rychle se pohybujících objektů
Cíle projektu
Objekty, které se pohybující vzhledem k senzoru velkou rychlostí, jsou zaznamenány rozmazaně. Tak častý jev zatím nebyl překvapivě analyzován v oboru počítačového vidění. Funkce rozmazání v sobě obsahuje informace o vlastnostech pohybu objektu.Rozmazání tedy nemusí být přítěž ale nástroj na detekci a sledování rychle se pohybujících objektů. V projektu navrhneme přesné a zároveň použitelné matematické modely a ukážeme řešení odpovídajících inverzních úloh, které jsou složitější než klasická slepá dekonvoluce, protože je v nich přítomna okluze a rozmazání je prostorově proměnné. Snížení složitosti inverzních úloh docílíme vhodnými apriorními znalostmi získanými sledováním těchto objektů z videa a definováním fyzikálně přípustných množin rozmazání s využitím konvolučních neuronových sítí a invariantů k rozmazání. Výsledná metodika kombinující sledování a odstraňování rozmazání nám umožní implementovat nové nástroje analyzující videa, jako např. zvýšení rozlišení v čase nebo vizualizace vektoru úhlové rychlosti a deformací, které nejsou jinak viditelné.
Klíčová slova
deblurringtrackingfast moving objectsblind deconvolutionblur invariants
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 22 (SGA0201800001)
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta elektrotechnická
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
18-05360S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Solving inverse problems for the analysis of fast moving objects
Anotace anglicky
Objects moving fast with respect to the camera appear blurred when observed. Surprisingly this common phenomenon has not yet been considered and analyzed by the computer vision community. It is the blur that encodes information about the object motion properties. Instead of considering blur as a nuisance, the project proposes to take it as a cue for detection and tracking of fast moving objects. We formulate accurate and tractable formation models and find solutions of corresponding inverse problems which are more complex than standard blind deconvolution, since occlusion is present and blur is space variant. The complexity of the inverse problems is addressed by deriving additional priors from tracking the objects in videos and constraining the admissible set of motion blurs with the help of convolutional neural networks and blur invariants. The resulting methodology of tracking with deblurring will allow us to implement novel video analysis algorithms such as temporal superresolution, or visualization of angular velocity and deformations that are otherwise imperceptible.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20204 - Robotics and automatic control
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)JD - Využití počítačů, robotika a její aplikace
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt dosáhl celou řadu (7x Jimp, 14x SCOPUS) kvalitních výstupů do prestižních konferencí a časopisů. Cíle projektu se podařilo naplnit - částečné naplnění matematické formulace rozostření je s ohledem k výzkumnému riziku akceptovatelné. Kladně lze také hodnotit aktivní zapojení doktorandů.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2018
Ukončení řešení
31. 12. 2021
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
1. 4. 2021
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP22-GA0-GA-U
Datum dodání záznamu
29. 6. 2022
Finance
Celkové uznané náklady
11 655 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
8 266 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
3 389 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
11 655 tis. Kč
Statní podpora
8 266 tis. Kč
70%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Robotics and automatic control
Doba řešení
01. 01. 2018 - 31. 12. 2021