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实时多人无标记三维运动捕捉技术
动作捕捉技术(motion capture)在影视、体育、安防等领域具有广泛应用。传统的动作捕捉分为两大类,光学动捕系统通过在采集环境部署多个红外摄像头,再在人员的动捕服上放置光学标记球来求解出采集者的姿态信息,从而实现对人体运动的捕捉与动画映射;惯性动捕系统通过惯性测量单元(IMU)来采集肢体的运动信息,采集设备相对更轻便,但采集精度不如光学动捕系统。光学动捕系统包括Motion Analysis,Vicon,Optitrack等,惯性动捕系统有Xsens,诺亦腾等。 然而,无论是光学动捕还是惯性动捕都需要动作人穿上特定的设备,不可避免地会影响到人体运动的真实性和动捕的使用范围。同时,相应的专业动捕设备往往价格不菲,很多有需求的小型工作室也会望而却步。因此,学术界和工业界都在极力研究“无标记运动捕捉”技术,即不需要任何穿戴设备,仅由相机观测和算法分析,就实现对多人体运动的实时准确捕捉。这种技术有着更加广泛的应用场景,例如无人售货超市、VR/AR游戏、远程全息通讯、数字人创建、虚拟主播、人机交互、全天候医疗监护等。 近几年,随着深度学习技术的广泛普及,无标记动捕领域也诞生了许多革命性技术,例如实时2D多人体关键点检测技术OpenPose等。然而,多目标实时3D运动捕捉仍然是一个极具挑战性的问题,主要挑战因素包括:如何实现实时计算,如何进行高效的多视角关联,如何解决紧密交互带来的观测失真等。举个例子,当两个人拥抱在一起的时候,当前大多数检测或重建算法都会失效。而理论上,多视角的观测信号能够在一定算法设计下互相补充,尽可能解决单视角运动重建的歧义性。如何充分利用多视角的视频信号,实现复杂、紧密交互场景下的多人体运动捕捉是当前无标记运动捕捉领域的核心问题之一。 该项目研究工作提出的多视角人体运动捕捉系统包括相机采集模块,2D姿态检测模块,4D关联图求解模块,三维骨架求解模块及渲染模块。其主要算法贡献在于提出并实现了4D Association算法。 当前的多视角运动捕捉系统大多采用的是序贯地匹配策略,首先对每个视角进行独立的人体检测和连接(例如,OpenPose检测关键点和关键点相互连接的概率,从而对人体进行连接;Mask-RCNN、AlphaPose和HRNet都需要先检测每个人的BoundingBox,然后对每个人进行独立的人体检测),然后对人体进行多视角关联和姿态求解,最后进行时域跟踪。这种常规方法的缺陷在于,当单个视角检测失败以后,后续的算法难以对失败的检测结果进行修正,从而将错误的检测传递到下一个步骤,影响跟踪效果,对于紧密交互(例如前文提到的两人拥抱)的情形,单视角的往往很难给出令人满意的检测结果,因此基于序贯式的算法一般会失效。 相较而言,该研究工作的创新性在于充分利用单图连接(2D)、多视角连接(1D)、和时域连接(1D)之间的相互约束从而进行全局优化,用多视角信息和时域信息来避免单视角连接的歧义性,同时也通过单视角连接结果来优化多视角的匹配,从而使得关联结果更趋向于全局最优。具体地,该研究工作提出了一种4D Graph的图结构,将上一帧的三维人体关键点(在初始帧或者人进入动捕范围的时候可以缺失,不影响算法的运行)和当前每一视角的2D关键点建模在同一个图结构中,用单图连接、多视角连接、时域连接的概率作为边的权值,将人体多视角关联的问题看成提取有效边的过程。为了快速地求解这个问题,进一步提出了一种基于完全子图的近似求解算法,高效地完成了从4D图结构中提出正确的人体连接。 最终,该研究工作实现了紧密交互下人体的三维姿态重建,并展示了实时系统效果。其算法在多个数据集上均表现出了良好的视觉效果,在Shelf数据集上也取得了当前最好的数值结果。
清华大学 2021-02-01
实时多人无标记三维运动捕捉技术
项目成果/简介:动作捕捉技术(motion capture)在影视、体育、安防等领域具有广泛应用。传统的动作捕捉分为两大类,光学动捕系统通过在采集环境部署多个红外摄像头,再在人员的动捕服上放置光学标记球来求解出采集者的姿态信息,从而实现对人体运动的捕捉与动画映射;惯性动捕系统通过惯性测量单元(IMU)来采集肢体的运动信息,采集设备相对更轻便,但采集精度不如光学动捕系统。光学动捕系统包括Motion An
清华大学 2021-01-12
一种花生果针标记装置
本实用新型公开了一种花生果针标记装置,包括入土花生果针夹扣、手柄和弹簧,所述入土花生果针夹扣侧面固定有手柄,所述弹簧安装在2个手柄之间。该花生果针标记装置以软的海绵层形成的夹扣作为夹住入土的果针,海绵层可以防止夹扣将花生果针损害,通过入土花生果针标签牌的作用,能够很好地进行标识,同时本次试验结束后,可取下标记装置,摘掉标签牌(4),在下次使用时只需更换新的标签牌(4)即可,标记装置主体可重复使用,
青岛农业大学 2021-01-12
与猪生长速度相关分子标记克隆及应用
本发明属于家畜基因工程技术领域,具体涉及一种作为猪标记辅助选择应用的与生长速度性状相关的分子标记及应用。所述的分子标记由COPB1基因克隆得到,它的DNA序列如序列表SEQ ID NO:1所述。在序列表SEQ ID NO:1的第744bp处有一个C744——T744的碱基突变,导致RsaI——RFLP多态性。本发明还公开了扩增COPB1基因部分DNA序列所用的引物以及用于多态性检测方法,为猪的标记辅助选择提供了一个新的分子标记。
华中农业大学 2021-01-12
高危HPV免疫诊断试剂盒
宫颈癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一,在女性人群中HPV的感染率在13.5%左右。分子诊断是指应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出诊断的技术。免疫诊断(immunodiagnosis)是应用免疫学的理论、技术和方法诊断各种疾病和测定免疫状态。但现有单克隆抗体均无法达到HPV亚型鉴别目的,若干亚型特异性抗体均与其它亚型有交叉反应。迄今为止市场上没有高危型HPV免疫诊断试剂盒。因此我们开发的HPV免疫诊断试剂盒有望成为第一个高危HPV免疫检测试剂盒。
南京大学 2021-04-10
在Cell上发表肿瘤免疫治疗
发现了补体调控肿瘤B细胞双向作用的机制,深入挖掘了肿瘤相关B细胞的表型、功能及形成机制,为判断化疗诱导的抗肿瘤免疫及患者的疗效预后提供了有应用前景的标志物。 该研究收集了乳腺癌患者化疗前后的肿瘤组织,从中分离出B细胞进行单细胞测序,发现化疗后出现了一群以ICOSL+CR2highIL-10-CD20+CD38+CD27+IgA-IgD-为特征的B细胞。研究者进一步借助全视野数字化切片扫描及自动化分析方法,全面解析了患者肿瘤组织中B细胞的位置及表型,发现ICOSL+B细胞倾向于定位在化疗后形成的三级淋巴样结构中,并且它们的浸润数目与患者的长期生存时间呈正相关。在此基础上,研究者利用特异性敲除B细胞表达ICOSL及CR2基因的小鼠模型,证实ICOSL+B细胞的功能是激活T细胞相关的抗肿瘤免疫;该群细胞的产生机制是化疗后肿瘤细胞免疫原性死亡引发的补体信号活化;而补体抑制蛋白在肿瘤中的表达,决定了化疗后B细胞在不同肿瘤中相反的作用。具备抗肿瘤功能的B细胞以及相关机制中的调控分子,是乳腺癌免疫治疗潜在的新靶点。
中山大学 2021-04-13
揭示lncRNA调控肿瘤免疫新机制
发现了长非编码RNA NKILA能促使肿瘤特异T细胞被诱导凋亡,以至于不能开“猛火”攻打肿瘤。研究还提示,可在体外将T细胞中的NKILA敲除,从而保证回输到体内的T细胞的“火力”,增强免疫治疗的效果。 研究团队在体外对T细胞进行了修饰,沉默了NKILA的表达,再将T细胞回输至患了乳腺癌的小鼠模型体内,NF-κB通路便会维持在激活状态。他们发现,如此一来肿瘤内的T细胞明显增多,被杀伤的肿瘤细胞增多,肿瘤明显缩小。
中山大学 2021-04-13
细胞自噬和免疫交互调控
选择性自噬能动态靶向I型干扰素抗病毒通路中关键转录因子IRF3,从而平衡抗病毒通路的激活以及免疫抑制过程。这一发现不仅解析了I型干扰素抗病毒免疫与选择性自噬之间的交互联系,也为抗病毒信号网路的动态修饰提供了重要的分子证据。在静息态细胞中,去泛素化酶家族成员PSMD14能与IRF3结合,并依赖其酶活性去除IRF3上的K27泛素化,抑制IRF3降解并维持IRF3的本底表达。然而在病毒入侵过程中,IRF3发生磷酸化并活化,活化的IRF3与PSMD14解离,导致IRF3上的泛素化增强。而IRF3上的K27泛素化会成为选择性自噬货物识别受体NDP52/CALCOCO2的识别信号,并被NDP52识别并带入自噬体中降解,从而导致抗病毒免疫反应的削弱。因此,在病毒入侵过程中,PSMD14通过调控IRF3上的动态泛素化修饰,控制IRF3的选择性自噬降解过程,从而平衡干扰素抗病毒免疫信号的激活与抑制。本研究不仅发现了IRF3在病毒入侵过程中动态修饰与调控,也为抗病毒免疫通路与选择性自噬的交互联系提供了新的证据。
中山大学 2021-04-13
酶水解蚕蛹蛋白制备免疫活性多肽
研究内容 :本研究采用复合酶法水解蚕蛹蛋白制备免疫调节活性多 肽,得到最佳的水解工艺条件。在最佳水解条件下,酶解后蛋白质得率为 57.24%,小分子多肽得率为 32.16%。该结果达到了计划指标,即蛋白质 得率>40%,小分子多肽得率 >20%。另外,本研究探讨了水解条件与分子 量大小,分子量大小与免疫调节活性的关系,同时建立了毛细管凝胶电泳 测定蚕蛹多肽分子的检测方法。 技术特点 :本研究
南昌大学 2021-04-14
免疫诊治靶点抗原性预测
本团队拥有生物信息学研究方向的成员,在致病微生物大数据处理方面具有扎实的理论基础与研究经验,善于利用生物信息学手段分析在人群中广泛流行的病原微生物,从而能够对疾病的防治起到预警作用。其主要工作成果在于流感病毒重要抗原性位点筛选,流感病毒抗原性距离预测,流感病毒流行性监控以及有 效疫苗株推荐等方面,具体阐述如下: (1)流感病毒重要抗原性位点筛选本工作首先对自 1968 年以来近五十年间的流行流感病毒株进行统计,分析了其主要抗原蛋白--血凝素蛋白上每个氨基酸位置的抗原性贡献
上海理工大学 2021-01-12
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