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基于共形几何的面部模型插值构建算法
1
作者 庞敏 张元 +2 位作者 熊风光 焦世超 霍昕恬 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第3期874-881,共8页
针对传统三维模型构建方法难以获取连续维度的高质量面部模型问题,提出一种以不同表情的多面部模型为数据源基于共形几何的面部模型插值构建技术。利用准共形映射算法将面部模型降维到二维平面;提出一种插值算法对多模型形状特征进行线... 针对传统三维模型构建方法难以获取连续维度的高质量面部模型问题,提出一种以不同表情的多面部模型为数据源基于共形几何的面部模型插值构建技术。利用准共形映射算法将面部模型降维到二维平面;提出一种插值算法对多模型形状特征进行线性插值,为构建过渡模型定义几何约束,同时提出一种自适应模型选择算法在数据源中自适应选择基础模型;通过几何约束引导准共形迭代改变基础模型形状;将变化后的二维模型转化到三维空间,构建具有过渡表情的三维面部模型。实验结果表明,该算法的有效性和运行效率都得到大幅提高。 展开更多
关键词 三维面部模型 建模 插值 降维 几何约束 共形几何 准共形迭代
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融合混合注意力的自编码器视频异常检测 被引量：1
2
作者 郑重 杨晓文 +3 位作者 谢剑斌 欧阳楠楠 忽欣谕 王晋涛 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第2期516-523,共8页
为提高视频异常检测的准确率,提出一种融合混合注意力的自编码器视频异常检测算法。针对自编码器网络强大的“泛化”能力可能重构异常行为问题,提出一种混合注意力模块(CSCFAM)并将其融合至编码器和解码器之间的跳跃连接层以限制异常行... 为提高视频异常检测的准确率,提出一种融合混合注意力的自编码器视频异常检测算法。针对自编码器网络强大的“泛化”能力可能重构异常行为问题,提出一种混合注意力模块(CSCFAM)并将其融合至编码器和解码器之间的跳跃连接层以限制异常行为的生成。为考虑正常样本的多样性,在编码器和解码器之间的瓶颈处引入存储记忆模块(Memory),记录正常样本潜在特征的原型模式。实验结果表明,该算法在UCSD Ped2、CUHK Avenue数据集上帧级AUC分别达到97.3%、87.0%,与当前先进的视频异常检测算法相比,异常检测能力得到有效提升。 展开更多
关键词 视频异常检测 自编码器 跳跃连接 混合注意力模块 存储记忆模块 异常行为 原型模式
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交叉特征融合和RASPP驱动的场景分割方法 被引量：1
3
作者 朱新杰 熊风光 +2 位作者 谢帅康 宋宁栋 李文清 《计算机系统应用》 2024年第1期76-86,共11页
本文针对场景中目标多样性和尺度不统一等现象造成的边缘分割错误、特征不连续问题,提出了一种交叉特征融合和RASPP驱动的场景分割方法.该方法以交叉特征融合的方式合并编码器输出的多尺度特征,在融合高层语义信息时使用复合卷积注意力... 本文针对场景中目标多样性和尺度不统一等现象造成的边缘分割错误、特征不连续问题,提出了一种交叉特征融合和RASPP驱动的场景分割方法.该方法以交叉特征融合的方式合并编码器输出的多尺度特征,在融合高层语义信息时使用复合卷积注意力模块进行处理,避免上采样操作造成的特征信息丢失以及引入噪声的影响,细化目标边缘分割效果.同时提出了深度可分离残差卷积,在此基础上设计并实现了结合残差的金字塔池化模块——RASPP,对交叉融合后的特征进行处理,获得不同尺度的上下文信息,增强特征语义表达.最后,将RASPP模块处理后的特征进行合并,提升分割效果.在Cityscapes和CamVid数据集上的实验结果表明,本文提出方法相比现有方法具有更好的表现,并且对场景中的目标边缘有更好的分割效果. 展开更多
关键词 语义分割 交叉特征融合 金字塔池化 注意力机制 深度可分离卷积
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结合通道优先卷积注意力的点云配准网络
4
作者 张艺旋 韩燮 +2 位作者 赵融 王松 程郴 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第6期753-763,共11页
点云配准网络在处理大规模点云和捕获局部细节特征时存在局限性,导致其对点云重叠区域配准的精度不足,本文提出了一种新的点云配准网络CR-RORNet来解决此问题。该网络结合了通道优先卷积注意力和ResPointNet模块,克服了现有方法在应对... 点云配准网络在处理大规模点云和捕获局部细节特征时存在局限性,导致其对点云重叠区域配准的精度不足,本文提出了一种新的点云配准网络CR-RORNet来解决此问题。该网络结合了通道优先卷积注意力和ResPointNet模块,克服了现有方法在应对复杂场景和不规则点云时的不足,提升了复杂点云模型的配准效果。首先,在粗配准阶段设计了ResPointNet模块,通过引入残差连接机制强化了点云模型全局特征和多层次特征的提取与融合。其次,在动态图卷积神经网络中将通道优先卷积注意力机制CPCA(Channel Prior Convolutional Attention)与跨阶段梯度聚合机制进行结合,CPCA机制利用通道先验信息加强了网络对重要特征通道和区域的关注,在处理点云重叠部分时,能有效增强网络模型对点云局部细节特征的捕捉能力并抑制低置信度区域的影响,从而显著提升配准的效果;跨阶段梯度聚合机制融合了点云模型不同深度层次的梯度信息,确保在处理微小零部件或大范围场景点云模型时,网络能充分理解点云的结构和局部细节,并使学习到的特征具有良好的表达力,从而实现了复杂场景下点云数据的高精度配准。实验表明,CR-RORNet在自采数据集上的表现优于其他点云配准方法,相比基线RORNet,CR-RORNet在RMSE(t)误差降低了39.5%,在MSE(R)误差降低了5.1%。公开数据集ModelNet40中的实验结果表明,该网络具有良好的泛化性能。 展开更多
关键词 点云配准 深度学习 注意力机制 残差网络
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基于空间可变形Transformer的三维点云配准方法
5
作者 谢帅康 熊风光 +3 位作者 朱新杰 宋宁栋 李文清 王廷凤 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期224-232,共9页
针对低重叠场景下点云配准方法鲁棒性差、配准精度低的问题,提出一种基于空间可变形Transformer(SDT)的三维点云配准方法。设计多级分辨率特征的提取与融合方法,显式计算点云的局部空间关系。利用SDT模块增强点云空间特征的表达能力,聚... 针对低重叠场景下点云配准方法鲁棒性差、配准精度低的问题,提出一种基于空间可变形Transformer(SDT)的三维点云配准方法。设计多级分辨率特征的提取与融合方法,显式计算点云的局部空间关系。利用SDT模块增强点云空间特征的表达能力,聚合局部与全局的特征得到特征矩阵。计算两个特征矩阵的相似度矩阵并额外地为其添加边缘松弛块,有效降低了不可行匹配对配准鲁棒性的影响,同时对相似度矩阵进行归一化等计算得到软对应置信度矩阵,根据预测的对应点空间特征是否一致来寻找点云在低重叠场景下更精确的对应关系,使用直接定义在对应关系上的损失来训练网络,将软对应关系转换为一对一的硬匹配关系,最终通过随机抽样一致性刚性变换求解器执行配准。实验结果表明,在重叠率低于30%的3DLoMatch场景中,该方法的特征匹配召回率和配准召回率相比于高度关注重叠区域的成对点云配准等方法至少提高了3.7和3.9个百分点,并且具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 低重叠率 多特征融合 可变形自注意力 边缘松弛块 重叠对应预测
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悬臂式掘进机位姿测量方法研究
6
作者 郑瑞东 韩燮 高波 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第6期823-831,共9页
针对复杂地质条件下煤矿巷道施工中悬臂掘进机位姿检测精度的提升难题,本文提出了一种基于激光投影与机器视觉的掘进机位姿检测算法。该算法聚焦于克服高粉尘、强震动环境下位姿测量的不稳定性,确保掘进机的精确导航与控制。测量系统集... 针对复杂地质条件下煤矿巷道施工中悬臂掘进机位姿检测精度的提升难题,本文提出了一种基于激光投影与机器视觉的掘进机位姿检测算法。该算法聚焦于克服高粉尘、强震动环境下位姿测量的不稳定性,确保掘进机的精确导航与控制。测量系统集成了激光发射装置和工业级防爆摄像机,其利用摄像机捕获激光线序列图像,然后通过图像处理技术计算掘进机的航向角,实现行进方向的即时校正。倾角传感器用于协助测量摄像机拍摄时的倾斜角度,同时运用三角测量法来准确测定掘进机的水平位移。该设计采用在掘进过程中随机抽样图像的策略,有效抑制了强震动干扰;同时,高粉尘环境反而增强了激光线亮度,提高了检测性能。通过建立模拟巷道进行了仿真测试,结果表明,该技术在水平位移测量时的航向角误差≤0.5°。通过分析科达自控公司提供的实际矿井数据,证明了算法在真实工况下的稳健性和有效性。与现行技术相比,本算法不仅保持了一定的检测精度,还简化了实施步骤,增强了采矿作业的安全性与效率。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 位姿检测 三角测量法 机器视觉 特征提取
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基于形状语法的城市场景建模
7
作者 熊风光 李文清 +3 位作者 朱新杰 谢帅康 宋宁栋 王廷凤 《计算机工程与设计》 2025年第3期673-681,共9页
为提高虚拟城市场景建模的灵活性和高效性,提出一种基于形状语法的过程式城市场景建模方法。该方法作用于初始大小的网格图形,使初始网格经由一系列形状规则的递推过程和路径规划等,完成路网生成和道路分级规划;实施原创性设计策略,通... 为提高虚拟城市场景建模的灵活性和高效性,提出一种基于形状语法的过程式城市场景建模方法。该方法作用于初始大小的网格图形,使初始网格经由一系列形状规则的递推过程和路径规划等,完成路网生成和道路分级规划;实施原创性设计策略,通过定义不同模型生成的形状语法规则,过程式自动生成城市场景。实验结果表明,基于形状语法的过程式城市场景建模方法可以灵活、高效构建城市场景,具有一定研究意义。 展开更多
关键词 过程式建模 形状语法 网格细分 路网生成 路径规划 三维模型生成 城市规划
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