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기술

SPIN 인체 복원

SPIN 인체 복원기술
영문
SMPL oPtimization IN the loop
관련 논문
Learning to Reconstruct 3D Human Pose and Shape via Model-fitting in the Loop
명칭
SPIN
학습 구성
회귀 예측과 반복 맞춤의 상호 활용
SPIN은 영상에서 인체 매개변수를 예측하는 신경망과 반복적인 인체 모델 맞춤을 학습 중에 결합하는 방법이다. 신경망의 추정으로 최적화를 시작하고 맞춤 결과를 다시 신경망의 감독에 사용한다.

예측과 최적화의 협력

직접 회귀는 빠르게 초기 추정을 만들 수 있지만 영상의 모든 관절과 정밀하게 맞지는 않을 수 있다. 반복 최적화는 관측에 맞출 수 있지만 초기값과 비용의 영향을 받는다. SPIN은 두 접근을 서로 돕는 과정으로 연결한다.

학습 안의 맞춤

신경망이 제시한 자세와 체형을 초기값으로 사용해 인체 모델을 2차원 관절에 맞춘다. 그 결과를 신경망이 배울 목표로 활용한다. 학습 중 최적화가 있다는 사실을 실제 실행에서도 항상 같은 최적화를 수행한다는 의미로 해석하면 안 된다.

목표 오차의 예

관절의 재투영 위치가 (20,30)이고 관측이 (23,34)라면 두 위치의 유클리드 거리는 5화소다. 이 오차를 줄이는 맞춤은 영상 정렬을 개선할 수 있다. 하지만 같은 투영에 여러 3차원 자세가 대응하므로 작은 화소 오차만으로 실제 자세를 확정할 수는 없다.

상호 개선의 조건

더 나은 초기 추정은 맞춤을 도울 수 있고 더 나은 맞춤은 감독을 개선할 수 있다. 잘못된 키포인트나 부적절한 형상 가정은 두 과정에 영향을 준다. 영상 정렬과 3차원 관절 및 표면 오차를 구분해 평가하고 가림과 다양한 체형에서의 실패도 확인한다.

관련 문서

HMR 인체 복원 / Nerfies / HeadSculpt / DeepSDF / 점유 네트워크 / DUSt3R