3D-POP|动物运动跟踪数据集|3D姿态分析数据集

3D-POP（3D鸽子姿态）数据集是一个大规模数据集，提供个体身份和轨迹、边界框、2D和3D关键点的地面实况数据，适用于1到10个个体。该数据集在一个大规模的基于标记的运动跟踪设施中收集，具有4个摄像机视角。

The 3D-POP (3D Pigeon Pose) dataset is a large-scale dataset that provides ground truth data for individual identities and trajectories, bounding boxes, and 2D and 3D keypoints, suitable for 1 to 10 individuals. This dataset was collected in a large-scale marker-based motion tracking facility with four camera perspectives.

原始信息汇总

3DPOP: 3D Posture of Pigeons Dataset

数据集概述

• 名称: 3DPOP (3D Posture of Pigeons)
• 类型: 大规模2D到3D姿态、身份和轨迹数据集
• 对象: 自由移动的鸽子
• 特点: 使用标记基运动跟踪技术，首先跟踪多个个体的精确头部和身体位置及方向，然后基于标记和关键点的相对位置传播自定义关键点。

数据集内容

• 规模: 约300,000个标注帧（400万实例）
• 格式: 视频，包含1到10只自由移动的鸽子
• 视角: 4个不同摄像头视角
• 区域: 3.6m x 4.2m
• 标注: 包括边界框、2D和3D关键点及个体身份

数据集使用

• 下载: 可通过此链接下载数据集，并放置于Dataset目录或自定义目录。
• 依赖安装: 需先安装Anaconda，然后通过conda env create --file=environment.yml创建环境。

数据集工具

• 3DPOP Reader: 提供数据集读取类，用于读取数据集。示例可见此链接。
• 3DPOP-AP: 提供标注管道实现，用于生成数据集的自定义关键点。详细信息见此链接。

数据集更新

• 03/01/2024: 更新了6036张采样图像的基准数据集，详情见此论文和项目页面。

引用信息

@InProceedings{Naik_2023_CVPR, author = {Naik, Hemal and Chan, Alex Hoi Hang and Yang, Junran and Delacoux, Mathilde and Couzin, Iain D. and Kano, Fumihiro and Nagy, Mate}, title = {3D-POP - An Automated Annotation Approach to Facilitate Markerless 2D-3D Tracking of Freely Moving Birds With Marker-Based Motion Capture}, booktitle = {Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)}, month = {June}, year = {2023}, pages = {21274-21284} }

AI搜集汇总

数据集介绍

构建方式

3D-POP数据集通过使用基于标记的运动捕捉系统，实现了对自由移动鸽子的2D和3D姿态、身份和轨迹的大规模采集。首先，利用标记点精确追踪鸽子的头部和身体位置及方向，随后基于标记点与关键点之间的相对位置关系，生成自定义的关键点。这一过程通过半自动化的方式，确保了数据的高精度和大规模覆盖，最终形成了包含约30万帧（400万实例）的视频数据集，涵盖了1至10只鸽子的群体行为，并从4个不同视角进行4K分辨率的拍摄。

使用方法

使用3D-POP数据集时，用户需先下载数据并将其放置在指定目录中。通过提供的3DPOP读取类，用户可以轻松访问和处理数据集中的视频帧、关键点、边界框等信息。此外，数据集还附带了详细的结构说明和示例代码，帮助用户进行自定义的数据处理和分析。为了确保兼容性，建议用户使用Anaconda创建环境并安装所需的依赖包。通过这些工具和资源，研究人员可以高效地利用3D-POP数据集进行动物行为分析和计算机视觉算法的开发。

背景与挑战

背景概述

3D-POP数据集是由德国康斯坦茨大学的高级集体行为研究中心的研究团队创建，旨在解决自由移动鸟类的无标记2D-3D姿态和轨迹跟踪问题。该数据集的核心研究问题是通过标记运动捕捉系统获取大量鸟类运动和姿态的注释数据，并利用这些数据推动无标记姿态跟踪技术的发展。3D-POP数据集包含了约30万帧的注释视频，涵盖了1到10只自由移动的鸽子，提供了2D和3D关键点、边界框以及个体身份信息。该数据集的发布标志着在鸟类行为研究领域的一个重要突破，为相关领域的研究提供了宝贵的资源。

当前挑战

3D-POP数据集在构建过程中面临了多个挑战。首先，如何通过标记运动捕捉系统准确获取鸟类的3D姿态和轨迹数据，并将其转化为无标记的2D-3D关键点注释，是一个技术难题。其次，数据集的规模庞大，涉及多个摄像机视角和4K分辨率的视频，如何高效处理和存储这些数据也是一个挑战。此外，确保数据集的注释准确性和一致性，尤其是在多视角和多鸟类场景下，也是一个复杂的问题。最后，如何将这些数据有效地应用于机器学习和计算机视觉算法中，以推动无标记姿态跟踪技术的发展，也是该数据集面临的一个重要挑战。

常用场景

经典使用场景

3D-POP数据集在动物行为研究领域中具有广泛的应用前景，尤其是在自由移动鸟类的2D到3D姿态跟踪方面。该数据集通过标记基于运动的跟踪系统，精确捕捉了鸽子的头部和身体位置及方向，并基于标记和关键点之间的相对位置生成自定义关键点。这一过程为研究人员提供了一个大规模的、包含个体身份、轨迹、2D和3D关键点的数据集，极大地促进了无标记姿态和轨迹跟踪技术的发展。

解决学术问题

3D-POP数据集解决了在动物行为研究中，尤其是鸟类群体行为研究中，缺乏大规模、高精度、多视角的2D到3D姿态和轨迹标注数据的问题。该数据集通过提供精确的3D关键点标注，帮助研究人员更好地理解和分析鸟类的群体行为模式，推动了计算机视觉和机器学习技术在动物行为学中的应用，具有重要的学术价值和研究意义。

实际应用

在实际应用中，3D-POP数据集可广泛应用于动物行为学、生态学和计算机视觉领域。例如，研究人员可以利用该数据集开发和验证新的算法，用于无标记的鸟类姿态和轨迹跟踪，从而在野生动物保护、生态监测和动物行为研究中发挥重要作用。此外，该数据集还可用于训练和测试人工智能模型，以提高对自由移动动物的识别和跟踪能力。

数据集最近研究

最新研究方向

在动物行为研究领域，3D-POP数据集的最新研究方向主要集中在利用机器学习和计算机视觉技术实现无标记的2D-3D姿态跟踪。该数据集通过标记运动捕捉系统生成大量带有精确2D和3D关键点标注的图像，支持自由移动鸟类的姿态和轨迹跟踪。这一研究不仅推动了动物行为分析的自动化进程，还为解决无标记姿态跟踪和个体识别问题提供了新的数据支持。此外，3D-POP数据集的更新和扩展，如新增的6036张样本图像，进一步丰富了该领域的研究资源，促进了相关算法和模型的优化与验证。