Hluboké neuronové sítě pro detekci landmarků na 3D modelu

but.committeeprof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c. (předseda) doc. Ing. Lukáš Burget, Ph.D. (místopředseda) doc. Mgr. Lukáš Holík, Ph.D. (člen) doc. Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (člen) doc. Ing. Petr Matoušek, Ph.D., M.A. (člen)cs
but.defenceStudent nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: Proč byla jako chybová funkce zvolena RMSE místo běžněji používané MSE? V datech je nedostatek vzorků pro určité zuby (3. stoličky), což částečně omezuje dosaženou přesnost. Jak byste tento problém v budoucnu prakticky řešil, pokud by další data nebyla k dispozici?cs
but.jazykangličtina (English)
but.programInformační technologiecs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorŠpaněl, Michalen
dc.contributor.authorKubík, Tiboren
dc.contributor.refereeKodym, Oldřichen
dc.date.created2021cs
dc.description.abstractDetekcia významných bodov je častým krokom pri analýze medicínskych dát. Čoraz bežnejšie sú tieto dáta reprezentované vo forme 3D modelov, príkladom sú povrchové skeny zubného oblúka pacienta. Hlboké neurónové siete sú vhodný spôsob, ako detekovať významné body v obraze. V prípade 3D dát je však toto spracovanie časovo i pamäťovo náročné, čo nevyhovuje požiadavkám kladeným medicínskymi aplikáciami. V tejto práci navrhujem metódu, ktorá tento problém eliminuje a detekuje významné body na povrchu polygonálnych modelov čeľustí. V metóde sú použité rôzne architektúry neurónových sietí, založené na architektúre U-Net. Viacpohľadový prístup presúva spracovanie do 2D, kde navrhnuté architektúry detekujú body regresiou tepelných máp z niekoľkých pohľadov. Pomocou konsezus metódy je následne z týchto pohľadov určená konečná pozícia bodov v 3D priestore. V práci sú predstavené experimenty s dvoma konsenzus metódami: stredná hodnota predikcií a geometrický prístup založený na algoritme RANSAC a metóde najmenších štvorcov. Experimenty ukázali, že varianta kombinujúca Attention U-Net, 100 pohľadov a geometrickú konsenus metódu je schopná detekovať významné body s chybou 1.20 +- 1.81 mm, pričom 94.01% predikcií dosahuje chybu menšiu ako 2 mm.en
dc.description.abstractLandmark detection is a frequent step during medical data analysis. More and more often, these data are represented in the form of 3D models. An example is a 3D intraoral scan of dentition. Deep neural networks are an appropriate way of detecting landmarks in images. In terms of 3D data, the processing comes with high memory requirements and computational time, which does not meet the needs of medical applications. In this work, I propose a method that eliminates this problem and detects landmarks on the surface of polygonal models of jaws. Different architectures of neural networks, all of which are based on the U-Net architecture, are used in this work. The multi-view approach transforms the task into a 2D domain, where the suggested networks detect landmarks by heatmap regression from several viewpoints. Using a consensus method, final estimates from multiple views are predicted in 3D space. This work introduces experiments with two consensus methods: a centroid of predictions and a geometric approach based on the RANSAC algorithm and least-squares fit. Experiments have shown that a combination of Attention U-Net, 100 viewpoints, and RANSAC consensus method, is able to detect landmarks with an error of 1.20 +- 1.81 mm, while 94.01% of landmarks is predicted with an error of less than 2 mm.cs
dc.description.markAcs
dc.identifier.citationKUBÍK, T. Hluboké neuronové sítě pro detekci landmarků na 3D modelu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2021.cs
dc.identifier.other136474cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/199342
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectdetekcia landmarkov v 3Den
dc.subjectpolygonálne modelyen
dc.subjectviacpohľadové neurónové sieteen
dc.subjectRANSACen
dc.subjectU-Neten
dc.subjectregresia tepelných mápen
dc.subjectlandmark detection in 3Dcs
dc.subjectpolygonal modelscs
dc.subjectmulti-view neural networkscs
dc.subjectRANSACcs
dc.subjectU-Netcs
dc.subjectheatmap regressioncs
dc.titleHluboké neuronové sítě pro detekci landmarků na 3D modeluen
dc.title.alternativeDeep Neural Networks for Landmark Detection on 3D Modelscs
dc.typeTextcs
dc.type.driverbachelorThesisen
dc.type.evskpbakalářská prácecs
dcterms.dateAccepted2021-06-14cs
dcterms.modified2021-06-19-12:15:44cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta informačních technologiícs
sync.item.dbid136474en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.18 19:35:15en
sync.item.modts2025.01.15 21:48:14en
thesis.disciplineInformační technologiecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav počítačové grafiky a multimédiícs
thesis.levelBakalářskýcs
thesis.nameBc.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
12.3 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-23507_v.pdf
Size:
85.88 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-23507_v.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-23507_o.pdf
Size:
88.13 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-23507_o.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_136474.html
Size:
1.46 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_136474.html
Collections