Why Existing Multimodal Crowd Counting Datasets Can Lead to Unfulfilled Expectations in Real-World Applications

More information leads to better decisions and predictions, right? Confirming this hypothesis, several studies concluded that the simultaneous use of optical and thermal images leads to better predictions in crowd counting. However, the way multimodal models extract enriched features from both modalities is not yet fully understood. Since the use of multimodal data usually increases the complexity, inference time, and memory requirements of the models, it is relevant to examine the differences and advantages of multimodal compared to monomodal models. In this work, all available multimodal datasets for crowd counting are used to investigate the differences between monomodal and multimodal models. To do so, we designed a monomodal architecture that considers the current state of research on monomodal crowd counting. In addition, several multimodal architectures have been developed using different multimodal learning strategies. The key components of the monomodal architecture are also used in the multimodal architectures to be able to answer whether multimodal models perform better in crowd counting in general. Surprisingly, no general answer to this question can be derived from the existing datasets. We found that the existing datasets hold a bias toward thermal images. This was determined by analyzing the relationship between the brightness of optical images and crowd count as well as examining the annotations made for each dataset. Since answering this question is important for future real-world applications of crowd counting, this paper establishes criteria for a potential dataset suitable for answering whether multimodal models perform better in crowd counting in general

Traumatogene Keimschädigungen bleibender Zähne und Häufigkeit traumatischer Gebissverletzungen bei Kindern und Jugendlichen

In einer retrospektiven Studie wurden in einem ersten Versuchsabschnitt Häufigkeit und Ursachen aller im Zeitraum von 1982 bis 1996 in der Abteilung für Kinderzahnheilkunde in Gießen registrierten Fälle mit Traumata im Bereich der Mundhöhle bestimmt. Im zweiten Versuchsabschnitt erfolgte die Erfassung der im Zeitraum von 1982 bis 1998 protokollierten Fälle mit traumatisch bedingten Fehlbildungen an bleibenden Zähnen nach vorausgegangenem Milchzahntrauma. Für die Befunderhebung standen Krankenunterlagen, klinische Fotodokumentationen und Röntgenaufnahmen der betroffenen Zähne zur Verfügung. Von 6950 poliklinischen Neuaufnahmen wurden insgesamt im Erhebungszeitraum 486 Patienten mit traumatischen Verletzungen im Bereich der Mundhöhle ermittelt. Davon handelte es sich in 300 Fällen (61,7%) um Traumata an Milchzähnen (MG), in 156 Fällen (32,1%) um Traumata an bleibenden Zähnen (BG) und in 30 Fällen (6,2 %) um ausschließliche Weichteilverletzungen. Sowohl im Milchgebiss als auch im bleibenden Gebiss ereigneten sich die Unfälle am häufigsten im privaten Umfeld [MG: 216 (90,4%), BG: 67 (53,2%)], wobei Sturzverletzungen auf das Gesicht die häufigste Ursache für die Zahnverletzungen waren [MG: 188 (84,7%), BG: 60 (55,1%)]. Bezogen auf die Jahreszeiten ergab sich, dass die Patienten mit Milchzahntraumata mit 79 Fällen (30,5%) am häufigsten im Frühjahr und die Patienten mit Traumata an bleibenden Zähnen mit 44 Fällen (31,9%) am häufigsten im Winter ihren Unfall erlitten hatten. Die Auswertung der aufgetretenen Verletzungstypen ergab, dass Kronenfrakturen sowohl im Milchgebiss als auch im bleibenden Gebiss am häufigsten auftraten [MG: 170 (27,0%), BG: 220 (64,7%)]. Im Milchgebiss verteilte sich die Häufigkeit der weiteren Verletzungstypen wie folgt: partielle Luxationen 159 (25,2%), Subluxationen 132 (20,9%), Avulsionen 72 (11,4%), Einblutungen 69 (10,9%), kombinierte Kronen/Wurzelfrakturen 17 (2,7%) und Wurzelfrakturen 12 (1,9%). Im bleibenden Gebiss ergab sich bezüglich der weiteren Verletzungstypen folgende Häufigkeitsverteilung: 60 Subluxationen (17,6%), 32 Avulsionen (9,4%), 17 partielle Luxationen (5,0%), 5 Wurzelfrakturen (1,5%), 4 kombinierte Kronen/Wurzelfrakturen (1,2%) und 2 Einblutungen (0,6%). Sowohl im Milch- als auch im bleibenden Gebiss waren bei allen Verletzungs-formen die mittleren Schneidezähne des Oberkiefers am häufigsten betroffen. Aus der Gesamtzahl von 7958 Patientenneuaufnahmen für den Zeitraum von 1982 bis 1998 lagen bei 34 Kindern und Jugendlichen nach vorangegangenem Milchzahntrauma Spätfolgen im bleibenden Gebiss vor. Die Patienten wiesen insgesamt 80 geschädigte permanente Zähne auf, davon waren die mittleren Schneidezähne des Oberkiefers am häufigsten betroffen. Unter den klinisch zu beobachtenden Merkmalen wurden parodontale Befunde mit 57 Notierungen (71%) am häufigsten diagnostiziert; danach folgten Zahnhartsubstanzschädigungen mit 54 (68%) und Zahnfehlstellungen mit 34 Nennungen (43%). Betrachtet man die aufgetretenen parodontalen Befunde, so traten wulstig aufgeworfene Gingivaränder mit 28 Fällen (49%) am häufigsten auf. Bezogen auf Schädigungen der Zahnhartsubstanz waren Hypomineralisationen (Schmelzverfärbungen) mit 52 Zähnen (96%) am häufigsten vertreten. Bei Zahnfehlstellungen wurde der verlagerte Durchbruch mit 22 Zähnen (65%) am häufigsten beobachtet. Die röntgenologische Auswertung ergab für 34 Zähne (43%) eine unterschiedliche Darstellung der prä- und posttraumatisch gebildeten Zahnhartsubstanz. Danach folgten 18 Zähne (23%) mit Obliterationen der Pulpacava und 13 (16%) mit Wurzelabknickungen. Aus den Ergebnissen läßt sich folgern, dass nach Milchzahntraumata neben Fehlstrukturierungen der Zahnhartsubstanzen und Zahnfehlstellungen auch Schädigungen des Zahnhalteapparates an den bleibenden Zähnen auftreten können. Das Ausmaß der möglichen Defekte ist jedoch zum Zeitpunkt des Traumas prognostisch noch unsicher; allerdings müssen die Eltern betroffener Kinder auf mögliche Keimschädigungen der permanenten Nachfolger hingewiesen werden. Darüber hinaus können anhand der Ergebnisse dieser Studie künftig die Inhalte kinderzahnärztlicher Aus- und Fortbildungen zur Diagnostik und Therapie traumatischer Zahnverletzungen im Milch- und bleibenden Gebiss und ihre Spätfolgen stärker als bisher gewichtet werden.This retrospective study regards 7958 patients from the departement of pediatric dentistry, University of Giessen, with injuries of the oral region. It is subdivided into two parts. In the first part the frequency and causale of all registered injuries during the years 1982 to 1996 were determined. In the second part a compilation of the recorded cases which showed traumatically caused dysplasia on permanent teeth after preceded deciduous tooth-trauma during the years 1982 to 1998 followed. Medical records, photographs and radiographs of the affected teeth were reviewed. During this period 6950 new patients were registered, 486 of them with injuries of the oral region. In 300 cases (61.7%) patients suffered from injuries on deciduous teeth (DT), in 156 cases (32.1%) >from injuries on permanent teeth (PT) and in another 30 cases (6.2%) >from solely injuries of the soft tissue. Both in deciduous teeth and in permanent teeth injuries mostly occured in a private surrounding [DT: 216 (90.4%), PT 67 (53.2%)] where collapse trauma was the most frequent causale [DT: 188 (84.7%), PT 60 (55.1%)]. The seasonal distribution of injuries showed that 79 patients with injuries on deciduous teeth (30.5%) met with the accident in springtime and 44 patients with injuries on permanent teeth (31.9%) met with the accident in winter. Most frequently crown-fractures occured both in deciduous teeth and in permanent teeth were [DT: 170 (27.0%), PT 220 (67.7%)]. In deciduous teeth the frequency of other injuries was distributed as follows: 159 partial luxations (25.2%), 132 subluxations (20.9%), 72 avusions (11.4%), 69 haemorrhagae (10.9%), 17 combined crown- and root-fractures (2.7%) and 12 root-fractures (1.9%). The frequency of other injuries in permanent teeth revealed: 60 subluxations (17.6%), 32 avusions (9.4%), 17 partial luxations (5.0%), 5 root-fractures (1.5%), 4 combined crown- and root-fractures (1.2%) and 2 haemorrhagae (0.6%). The first incisivi were affected both in deciduous teeth and in permanent teeth most frequently. Out of the total number of the patients (7958) during the time-period >from 1982 to1998, 34 children developed dyplasia on permanent teeth as a cause of an early deciduous tooth-trauma. In total these patients showed partially damage 80 permanent teeth. The upper first incisivi were affected most frequently. Under clinical criterion 57 parodontal findings (71%) were registered, followed by 54 cases of enamel-displasia (68%) and 34 defective positions (43%). Regarding the parodontal findings, bulging marginal gingiva occured with 28 patients (49%). Hypomineralisations (discolourations) occured with 52 cases (98%) of enamel displasia and the ectopics occured with 22 cases (43%) of defective positions. The roentgenographic evaluation revealed in 34 cases (43%) a different picture of pre- and posttraumatically built enamel-structures. In 18 cases (23%) obliteration and in 13 cases (16%) deviated roots were found. The investigation revealed the following results: besides enamel displasia and defective positions after decideus tooth trauma damage on the parodontium in permanent set of teeth can occur. At the time of the injury the extent of possible defects is prognostically unsure, but parents must be informed about possible dysplasia on permenent teeth. Beyond that further professional training concerning trauma in deciduous and permanent teeth an the late effects should be offered

Verformungsmodellierung durch kombinierte Simulationsverfahren

The simulation of deformable objects is one of the classical disciplines in computer graphics. The main focus of development is the facial animation, the simulation of clothes, hair, fluids and aeriform objects like clouds and smoke. In addition to these procedures many simulation algorithms for medical applications have been created. The methods can simulate different deformation characteristics and various body structures. Especially in real-time simulation procedures, special objects characteristics like edges and bends are not preserved during the simulation calculation. The simulation of detailed objects is a problem, too. To solve these actual problems the combined simulation procedures are developed. By the combination of different methods diverse deformation characteristics of one object can be simulated. There are three types of combination: - The vertical combination - The horizontal combination - The intern combination Simulation procedures linked with the vertical combination method are relatively autonomous. The used procedures need no special adaptation. The communication between the procedures occurs by the force vectors, by the simulation model or by boundary conditions. To realize the vertical combination two kinematically based simulation procedures for a cable simulation have been developed.The vertical combination does not work in all application areas. The introduction of the horizontal combination provides an expansion of the combination method usability. Here the simulation procedures are more closely linked. The fundamental attribute of this combination is: Procedure i+1 controls and affects the simulation results of the procedure i. Thereby special object characteristics like edges or bends can be preserved during the simulation. The principle of the horizontal combination was realized in a simulation procedure for light induced plant movement. The vertical and the horizontal combination can be arranged by an normal user, but the internal combination can not. Here a programmer is required, because significant adaptations in the simulation procedures are needed. The internal combination always produces new simulation methods. An example is the Abalone-Interpolation which is a method for the visual interpolation of flow based datasets. It is used for the calculation of clouds movement based on few meteorological datasets