基于预训练SAM的提示式三维牙齿分割方法 被引量：1

1

作者 刘复昌 蔡煜晨 +1 位作者 缪永伟 范然 《浙江大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第1期59-69,共11页

目前,大多研究采用有监督学习方法在牙齿的三维数据上训练网络,完成分割任务,但在处理缺牙、严重错位或颌部不完整的牙齿时效果不佳,泛化能力较弱。为此,提出了一种基于预训练分割一切模型(segment anything model,SAM)和提示分割技术... 目前,大多研究采用有监督学习方法在牙齿的三维数据上训练网络,完成分割任务,但在处理缺牙、严重错位或颌部不完整的牙齿时效果不佳,泛化能力较弱。为此,提出了一种基于预训练分割一切模型(segment anything model,SAM)和提示分割技术的方法。首先,在2022年国际医学图像计算和计算机辅助干预会议(MICCAI 2022)的三维牙齿公开数据集上微调模型。然后,将三维牙齿模型投影至多个二维视图,利用SAM网络进行图像分割。再将每个像素的标签映射回原始的三维三角形面片,完成三维牙齿分割。在该数据集中,测试了900个较理想的三维上下牙数据,取得了与主流技术相当的结果。对于缺牙、牙齿错位以及上下颚不完整的复杂情况,本文方法表现出显著优于现有技术的效果,展示了更强的泛化能力和稳定性。 展开更多

关键词 口腔正畸 三维牙齿分割 SAM 图像分割

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计算机辅助牙齿隐形正畸系统 被引量：16

2

作者 范然 钮叶新 +3 位作者 金小刚 顾书华 施洁珺 王慧明 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期81-92,共12页

针对牙齿隐形正畸术依赖于预先排齐错位牙齿的需求,提出了包括牙齿形状建模以及虚拟矫治2个部分的完整的计算机辅助牙齿隐形正畸系统.该系统的输入是由光学扫描获得的牙颌数字模型,输出用于快速成型加工的中间母模模型,主要包括牙齿分... 针对牙齿隐形正畸术依赖于预先排齐错位牙齿的需求,提出了包括牙齿形状建模以及虚拟矫治2个部分的完整的计算机辅助牙齿隐形正畸系统.该系统的输入是由光学扫描获得的牙颌数字模型,输出用于快速成型加工的中间母模模型,主要包括牙齿分割、牙齿修复、牙齿运动设计、牙龈变形、矫治方案制定以及虚拟咬合等环节.基于牙颌模型的几何特征,采用两步牙齿模型分割方法:首先确定分割区域,进而利用控制曲线裁切获得光滑边界;对于相邻牙齿之间的缺失区域,利用控制曲线网指定曲面位置约束,并利用微分坐标方法重建;采用移动最小二乘插值解决牙龈变形中由于求解大规模线性系统而导致的消耗内存过多问题.该系统是生产隐形矫治器的关键步骤,同时也为医生诊断病情提供了可视化虚拟环境.近50例临床试验结果表明,该系统能够有效地进行牙齿矫治,并正在进行产业化. 展开更多

关键词 隐形正畸 牙齿分割 牙齿修复 牙齿运动 牙龈变形 矫治方案

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投影视图指导的点云形状无监督保细节补全网络

3

作者 缪永伟 高伟豪 +1 位作者 范然 刘复昌 《计算机辅助设计与图形学学报》 北大核心 2025年第4期593-604,共12页

传统点云形状修补中通常需要以完整的点云数据作为先验进行有监督学习,导致点云修复补全网络的泛化性和鲁棒性不理想;而经无监督学习策略生成的点云修复结果容易偏离输入的点云形状本身,导致其难以恢复原始形状的精细细节结构.基于生成... 传统点云形状修补中通常需要以完整的点云数据作为先验进行有监督学习,导致点云修复补全网络的泛化性和鲁棒性不理想;而经无监督学习策略生成的点云修复结果容易偏离输入的点云形状本身,导致其难以恢复原始形状的精细细节结构.基于生成式对抗网络框架,借助待修复形状的三视角投影图像特征信息,提出一种投影视图指导的三维点云形状无监督保细节补全网络.该网络包含点云形状修补分支和点云形状投影图像修复分支.首先网络通过点云形状修复分支对采样的高斯噪声使用树形图卷积结构的点云生成器进行修复生成,以恢复模型的整体形状从而得到粗修复点云,并使用DGCNN提取该粗修复点云的特征;然后网络通过点云形状投影图像修复分支对输入模型进行三视角投影得到缺失点云的投影视图,其用于保留输入模型的细节结构;其次网络使用基于循环一致性的图像生成器对这些投影视图进行修复并使用ResNet-18网络提取这些完整投影视图的特征,同时将得到的投影视图特征和提取的点云特征计算特征距离损失;最后网络将该损失加入判别器中以判断生成点云的真假,同时反馈并优化生成器,使生成器能够学习到输入点云的整体结构和细节信息.针对ShapeNet数据集进行网络训练,并使用KITTI和ModelNet40数据集分别进行实验,结果表明,与已有的无监督补全网络修复结果相比,所提网络的平均CD误差降低11.0%~41.0%,平均F_(1)-Score提升0.8%~14.0%,能够有效地修复点云形状结构并恢复其形状细节,且对不同程度数据缺失或含噪声的点云修复具有鲁棒性,该网络具有较好的泛化性. 展开更多

关键词 点云 形状补全 生成对抗网络 无监督学习 投影视图

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模版特征线匹配的牙齿形状修复 被引量：4

4

作者 范然 金小刚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期280-286,共7页

牙齿形状修复是牙科修复CAD系统的核心问题,其中结构特征线,如颈缘线、修复边缘线是决定修复体制造精度的关键要素.针对现有牙齿形状自动修复算法未考虑结构特征线附近的咬合面形状约束以及仅能处理部分缺失情况的问题,提出了结合模版... 牙齿形状修复是牙科修复CAD系统的核心问题,其中结构特征线,如颈缘线、修复边缘线是决定修复体制造精度的关键要素.针对现有牙齿形状自动修复算法未考虑结构特征线附近的咬合面形状约束以及仅能处理部分缺失情况的问题,提出了结合模版特征线匹配与移动最小二乘变形的修复体曲面重建算法.该算法采用智能剪刀算法半自动指定牙齿预备体上的结构特征线,并采用曲面拟合技术将该结构特征线投影至模版牙齿模型以建立曲线约束;再用近似刚性的移动最小二乘变形算法将模版牙齿模型匹配到牙齿预备体上;最后将移动最小二乘变形算法并行化,实现了以特征线为控制句柄的修复体形状交互设计.实验结果表明,由于引入了曲线约束,文中算法重建的修复体在结构特征线附近可获得更自然的咬合面形态. 展开更多

关键词 牙科修复CAD系统 特征线匹配 移动最小二乘变形 近似刚性 曲线约束

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大规模点云选择及精简 被引量：7

5

作者 范然 金小刚 《图学学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期12-19,共8页

点云选择与精简是三维扫描系统中应对背景数据、冗余采样、分布不均匀等问题的必要后处理步骤。针对定制低成本三维扫描系统的需求,传统方法仍有很多局限性。这是由于研究领域未提供支持套索UI接口的点云选择算法;传统点云精简方法侧重... 点云选择与精简是三维扫描系统中应对背景数据、冗余采样、分布不均匀等问题的必要后处理步骤。针对定制低成本三维扫描系统的需求,传统方法仍有很多局限性。这是由于研究领域未提供支持套索UI接口的点云选择算法;传统点云精简方法侧重曲率自适应分布,无法保证平坦区域的均衡分布。论文提出一种支持套索UI接口的点云选择算法,通过构建套索形状矩形覆盖与点云八叉树剔除大部分点在多边形内的判断;提出一种基于Poisson-disk采样的均衡分布的点云精简算法,并以采样点邻域球布尔交运算来定义曲面上的圆盘半径度量,具有保持尖锐边特征及边界的性质。实验结果表明,论文方法能够较好满足低成本三维扫描系统中点云删减处理的需求。 展开更多

关键词 点云选择 点云精简 Poisson-disk采样 尖锐边特征保持

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电影《死亡诗社》的解构主义分析 被引量：4

6

作者 范然 韩菁 《电影文学》 北大核心 2014年第13期76-77,共2页

结构主义是一个哲学概念,指人文或者社会科学研究课题的现实呈现出关系性而非数量性。由此产生出一种批评方法。在解构主义的思想里,学者将结构视为虚拟的存在。经典的结构主义和解构主义思想被应用到各个领域,涉及文学、哲学、人类学... 结构主义是一个哲学概念,指人文或者社会科学研究课题的现实呈现出关系性而非数量性。由此产生出一种批评方法。在解构主义的思想里,学者将结构视为虚拟的存在。经典的结构主义和解构主义思想被应用到各个领域,涉及文学、哲学、人类学、语言学、建筑学、艺术学等。本文通过解构主义的本质——无中心、反叛与颠覆来分析电影《死亡诗社》,意在将解构主义这一哲学思潮运用于电影这一新型流媒体文学的分析之中,阐释《死亡诗社》中体现出的解构主义思想。 展开更多

关键词 解构主义 《死亡诗社》 反叛与颠覆 无中心 蒙太奇

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《少年派的奇幻漂流》中象征主义的运用

7

作者 范然 刘保娟 《电影文学》 北大核心 2014年第16期108-109,共2页

象征派主张强调主观、个性,以心灵的想象创造某种带有暗示和象征性的神奇画面,通过特定形象的综合来表达自己的观念和内在的精神世界。2012年由好莱坞华人导演李安执导的《少年派的奇幻漂流》上映,整部影片讲述了一个叫派的少年和一只... 象征派主张强调主观、个性,以心灵的想象创造某种带有暗示和象征性的神奇画面,通过特定形象的综合来表达自己的观念和内在的精神世界。2012年由好莱坞华人导演李安执导的《少年派的奇幻漂流》上映,整部影片讲述了一个叫派的少年和一只孟加拉虎在遇到海难后被迫共同漂泊227天的历程。在整部影片中运用了大量的象征主义。本文从角色命名、角色本身、自然事物和故事本身四个角度出发分析《少年派的奇幻漂流》中象征主义的运用。 展开更多

关键词 象征主义 隐喻 意象

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具身交互与全身交互的比较 被引量：17

8

作者 姚争为 杨琦 +4 位作者 潘志庚 刘复昌 丁丹丹 袁庆曙 范然 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期2366-2376,共11页

具身交互和全身交互都把身体作为活动和认知的主体,近年来成为吸引着大量学者的交互方式,但少有将二者结合在一起的报道.文中首先有针对性地凝练现象学的代表性理论,明晰现象学与具身交互的关系,并对具身交互的本质特征——具身化的存... 具身交互和全身交互都把身体作为活动和认知的主体,近年来成为吸引着大量学者的交互方式,但少有将二者结合在一起的报道.文中首先有针对性地凝练现象学的代表性理论,明晰现象学与具身交互的关系,并对具身交互的本质特征——具身化的存在和存在模式进行解析,洞悉具身交互的内涵;然后利用近几年比较成功的一些交互案例重新解读具身交互设计原则,提高设计原则的可读性;再通过对全身交互发展历程的描述,明确了"整体"是全身交互的核心思想;最后着重比较二者所属的交互模式和处理内隐活动的能力,并从评价角度进行分析,找出二者的联系和差异.实现了对具身交互和全身交互比较全面而深入的讨论. 展开更多

关键词 具身交互 全身交互 现象学 交互模式 具身交互评价 全身交互评价

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影片《呼啸山庄》的意象与叙事研究 被引量：1

9

作者 韩菁 范然 《电影评介》 北大核心 2015年第18期62-64,共3页

《呼啸山庄》是艾米丽·勃朗特创作的唯一一部小说,而这部仅有的作品足以使其成为经典,自小说问世开始,就引起了文学评论界的广泛关注,可谓百年不休,而影片《呼啸山庄》是根据艾米丽的同名小说改编的,其截取了小说的一部分,通过突... 《呼啸山庄》是艾米丽·勃朗特创作的唯一一部小说,而这部仅有的作品足以使其成为经典,自小说问世开始,就引起了文学评论界的广泛关注,可谓百年不休,而影片《呼啸山庄》是根据艾米丽的同名小说改编的,其截取了小说的一部分,通过突出希刺克厉夫和凯瑟琳的爱恨纠缠,使得影片主题得到充分的展现。在《呼啸山庄》电影中,女主人公凯瑟琳虽然用生命爱着希刺克厉夫,但是为了能够过上更好的生活。 展开更多

关键词 《呼啸山庄》 凯瑟琳 勃朗特 艾米丽 文学评论 叙事风格 叙事研究 本我 男主人公 叙事结构

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基于邻域点聚合和全连接残差特征的分片隐式曲面学习网络

10

作者 缪永伟 张跃耀 +3 位作者 王海鹏 刘复昌 范然 张旭东 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1625-1635,共11页

针对形状全局表面隐式场学习的点云曲面重建中通常缺乏形状表面局部细节的问题,采用基于面片的分片表示并训练三维形状的局部符号距离场,提出一种基于邻域点聚合和全连接残差特征的分片隐式曲面学习网络.以离散点云数据为输入,首先采用... 针对形状全局表面隐式场学习的点云曲面重建中通常缺乏形状表面局部细节的问题,采用基于面片的分片表示并训练三维形状的局部符号距离场,提出一种基于邻域点聚合和全连接残差特征的分片隐式曲面学习网络.以离散点云数据为输入,首先采用最远点采样策略得到表征形状球形面片的初始中心位置和半径;然后分别计算每个面片内各采样点相对面片中心的偏移值,并将其作为采样点的相对位置,其中,处于重叠区域内的面片采样点具有多个相对位置;在神经网络编码器中,利用邻域点聚合模块将各相对坐标编码为256维隐向量,以提取相邻采样点的特征信息,并对每个形状面片中的采样点隐向量进行最大化操作,以表征该面片的隐特征;在神经网络解码器中,利用多层全连接残差特征解码模块进行解码,得到各采样点相对位置的形状符号距离值,而对位于不同面片重叠区域内采样点的符号距离值进行加权求和,得到其相应的符号距离值;最后利用Marching Cube算法提取采样点符号距离值的零等值面,得到三维形状网格模型.在ShapeNet,ABC和Famous这3个数据集上的实验结果表明,所提网络在有效地重建形状整体结构的同时,能很好地保持其形状表面细节;在ShapeNet数据集上,IoU指标为83.9,CD指标为0.032,取得了比DeepSDF、占用网络和卷积占用网络更好的重建结果. 展开更多

关键词 点云 三维重建 符号距离场 邻域点聚合 残差学习

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基于三维模型的Android手机端人脸姿态实时估计系统 被引量：5

11

作者 王海鹏 王正良 +1 位作者 许威威 范然 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第8期2321-2326,共6页

针对人脸姿态估计对系统性能要求高、在手机上运行无法满足实时性要求等问题,实现了一种Android手机端的人脸姿态实时估计系统。首先,由摄像头获得一幅正面和一幅偏移一定角度的人脸图像,利用从运动中构建结构(Sf M)算法建立简单三维人... 针对人脸姿态估计对系统性能要求高、在手机上运行无法满足实时性要求等问题,实现了一种Android手机端的人脸姿态实时估计系统。首先,由摄像头获得一幅正面和一幅偏移一定角度的人脸图像,利用从运动中构建结构(Sf M)算法建立简单三维人脸模型;然后,提取实时人脸图像中与三维人脸模型相互对应的特征点,基于缩放正投影位姿估计(POSIT)算法估计人脸姿态角度;最后将三维人脸模型通过开放图形开发库(Open GL)实时显示在手机屏幕上。实验结果表明,实时视频中检测人脸姿态并显示的速度可以达到20 frame/s,接近计算机端的基于仿射对应的三维人脸姿态估计算法,而且针对大量图片序列的检测可以达到50 frame/s,能够满足Android手机端的性能和检测人脸姿态的实时性要求。 展开更多

关键词 人脸姿态 从运动中构建结构算法 显示形状回归 基于缩放正投影位姿估计 随机抽样一致算法 ANDROID 增强现实

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面向实物交互的空间增强现实数字孪生法配准技术 被引量：8

12

作者 潘志庚 高嘉利 +3 位作者 王若楠 袁庆曙 范然 佘莉 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期655-661,共7页

在支持实物交互的空间增强现实系统中,交互会引起实物对象方向、位置的快速改变.为了确保实物移动过程中的虚实配准实时性和精确性,提出一种面向实物交互的空间增强现实数字孪生法配准技术.通过在数字空间建立与物理空间一致的对象数字... 在支持实物交互的空间增强现实系统中,交互会引起实物对象方向、位置的快速改变.为了确保实物移动过程中的虚实配准实时性和精确性,提出一种面向实物交互的空间增强现实数字孪生法配准技术.通过在数字空间建立与物理空间一致的对象数字模型,实时捕获物理空间中对象的方向、位置信息,利用该信息实时调整数字空间中的虚拟对象方向、位置参数;离线标定投影机的内外部参数,同时在数字空间中建立与物理空间中投影机内外部参数一致的虚拟相机,将实时渲染生成的数字图像输出至投影画面,从而实现虚实图像的精确配准.使用搭建的投影式交互桌面开展中学物理认识磁感线实验,交互过程中磁铁、指南针的检测与配准结果表明,该技术具有很好的配准实时性和精度,能够满足空间增强现实系统中的实物交互需求. 展开更多

关键词 空间增强现实 投影着色 虚实配准 实物交互

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基于微滤法处理水样中226Ra的α能谱分析技术 被引量：2

13

作者 梁永广 王元 +4 位作者 於国兵 夏明明 顾先宝 范然 陈志 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期526-532,共7页

Ra属于碱土族金属,易在人体骨骼中富集,对人体进行持续的内照射,准确测量样品中的226 Ra有非常重要的意义。本研究以224Ra作为示踪剂,通过Pb(Ra)SO4载带预富集、Ba(Ra)SO4共沉淀并采用真空微滤的方法制得226Ra的α微滤源,在α能谱仪上... Ra属于碱土族金属,易在人体骨骼中富集,对人体进行持续的内照射,准确测量样品中的226 Ra有非常重要的意义。本研究以224Ra作为示踪剂,通过Pb(Ra)SO4载带预富集、Ba(Ra)SO4共沉淀并采用真空微滤的方法制得226Ra的α微滤源,在α能谱仪上测量加标水样中226Ra的活度。使用该方法测量226Ra加标溶液,测量结果相对偏差为0.4%~13.1%。此分析技术可为辐射监管部门快速监测核素226Ra提供一种新的技术方法。 展开更多

关键词 α能谱 α微滤源 示踪剂224Ra 226RA

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安徽地区气溶胶中^(137)Cs活度浓度监测 被引量：2

14

作者 陈玮 黄东辉 +4 位作者 於国兵 周进 顾先宝 何旭 范然 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第3期441-443,共3页

利用超大流量气溶胶采样器和γ谱仪,对安徽三个点位气溶胶中人工放射性核素137 Cs活度浓度进行了为期两年的采样监测,共六次检出超过探测限的137 Cs,活度浓度为1.4~6.5μBq/m^(3)。结合国家辐射环境监测网现有数据,对安徽地区气溶胶中^(... 利用超大流量气溶胶采样器和γ谱仪,对安徽三个点位气溶胶中人工放射性核素137 Cs活度浓度进行了为期两年的采样监测,共六次检出超过探测限的137 Cs,活度浓度为1.4~6.5μBq/m^(3)。结合国家辐射环境监测网现有数据,对安徽地区气溶胶中^(137)Cs活度浓度与季节、空气条件关系进行了分析,为深入研究大气中相关放射性核素浓度分布规律奠定了基础。 展开更多

关键词 气溶胶 放射性 ^(137)Cs活度浓度

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液闪法与γ谱法测量气溶胶中^(210)Pb方法比较 被引量：1

15

作者 闻德运 於国兵 +4 位作者 顾先宝 何旭 张健军 王金龙 范然 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2021年第4期631-635,共5页

目前^(210)Pb测量以γ谱法为主,方法存在干扰核素多、探测限较高的问题,本实验探索液闪法测量^(210)Pb,主要是通过低本底液闪测量^(210)Bi活度推算出^(210)Pb,活度.通过直接法和间接法测量气溶胶^(210)Pb活度.两种方法测量结果比较得出... 目前^(210)Pb测量以γ谱法为主,方法存在干扰核素多、探测限较高的问题,本实验探索液闪法测量^(210)Pb,主要是通过低本底液闪测量^(210)Bi活度推算出^(210)Pb,活度.通过直接法和间接法测量气溶胶^(210)Pb活度.两种方法测量结果比较得出能谱法和液闪法的差异,最终探索出一种测量大气中^(210)Pb活度新方法。 展开更多

关键词 ^(210)Pb ^(210)Bi 气溶胶 γ谱法 液闪法

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