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用于铁路场景语义分割的改进动态图卷积神经网络 被引量:1
1
作者 王卫东 刘延 +3 位作者 邱实 刘贤华 魏晓 王劲 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第1期139-147,共9页
针对目前在铁路场景语义分割中存在的数据获取成本高、分割精度低、泛化能力差等问题,提出了一种基于改进动态图卷积神经网络的铁路场景语义分割方法.首先利用高分辨率的无人机采集铁路场景的多视角图像,并通过结构运动恢复与基于面片... 针对目前在铁路场景语义分割中存在的数据获取成本高、分割精度低、泛化能力差等问题,提出了一种基于改进动态图卷积神经网络的铁路场景语义分割方法.首先利用高分辨率的无人机采集铁路场景的多视角图像,并通过结构运动恢复与基于面片的多视角立体视觉算法生成铁路场景的三维点云;然后在动态图卷积神经网络中引入空间注意力模块,增强网络结构的分割精度与泛化性;最后通过改进后的图卷积神经网络对预处理后的铁路场景点云完成高精度的语义分割.实验阶段采用的铁路场景包括桥梁段、路基段与联络线,共计11个区域.以平均交并比为评价指标,与动态图卷积神经网络、PointNet++进行对比,研究结果表明,基于图像点云训练的改进动态图卷积神经网络对于铁路场景语义分割具有更高的精度,与动态图卷积神经网络、PointNet++相比,分割精度分别提高3.3个百分点与6.0个百分点,且具有更好的泛化能力. 展开更多
关键词 铁道工程 点云语义分割 无人机点云 卷积神经网络
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三维人体姿态估计中的多尺度时空特征融合
2
作者 张宇 刘骊 +2 位作者 付晓东 刘利军 彭玮 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第1期75-88,共14页
针对视频输入的单人三维人体姿态估计中表征不精确、融合不充分、结果不平滑的问题,提出三维人体姿态估计的多尺度时空特征融合方法.首先在空域定义关节点、肢体和上/下身人体标记并通过位置嵌入表示人体的空间多尺度特征;然后结合自注... 针对视频输入的单人三维人体姿态估计中表征不精确、融合不充分、结果不平滑的问题,提出三维人体姿态估计的多尺度时空特征融合方法.首先在空域定义关节点、肢体和上/下身人体标记并通过位置嵌入表示人体的空间多尺度特征;然后结合自注意力机制和多层感知机构建空间多尺度特征融合模块,融合关节点、肢体和上/下身三个空间多尺度特征,得到初步姿态特征序列;最后建立时序多尺度编码进行时序特征融合获得最终姿态特征序列,并通过时序解码,优化生成细化的三维人体姿态.在Human3.6M数据集上的实验结果表明,所提方法的平均每关节位置P-MPJPE和速度误差MPJVE分别为33.6和2.4,较对比方法降低了2.3%和4.0%,能够降低计算复杂度,提高三维人体姿态估计精度,生成准确、平滑的三维人体姿态估计结果.此外,在HumanEva-I数据集的测试结果表明,所提方法也具有一定的泛化性. 展开更多
关键词 三维人体姿态估计 多尺度特征 自注意力机制 时空特征融合 时序编码
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基于启发式方案演化的数控成形轨迹时序化方法
3
作者 徐敬华 陈诚 +3 位作者 高铭宇 王康 张树有 谭建荣 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第7期1138-1149,共12页
为了减少多空隙大尺寸零件的非加工跳转行程,提出一种基于启发式方案演化的数控成形轨迹时序化方法.首先对概念设计方案规划域的每个数控成形面生成轮廓和待填充区域,构建轮廓成形对象和面成形对象并进行分类,采用邻域搜索确定在一个成... 为了减少多空隙大尺寸零件的非加工跳转行程,提出一种基于启发式方案演化的数控成形轨迹时序化方法.首先对概念设计方案规划域的每个数控成形面生成轮廓和待填充区域,构建轮廓成形对象和面成形对象并进行分类,采用邻域搜索确定在一个成形面中不同成形对象的初始连接顺序及其成形起点;然后以深度优先启发式计算对相同类型的成形对象间的连接顺序进行全域演化,建立导向混合图并求解获得新的成形对象连接顺序,以静态链表的形式进行高效存储;再采用局部启发式采样方法进行单次局域演化和多次深度局域演化,对同类型的成形对象的成形起点位置和连接顺序进行问题重构与方案精调;最后连接不同类型的成形对象间的成形轨迹,获得当前成形面的时序化的数控伺服成形方案.采用TPMS流形的实例结果表明,所提方法的跳转轨迹长度优化效率为16.07%,对单成形层跳转轨迹长度的最大优化效果为35.83%;通过机械盘盖类零件对该方法与其他方法进行性能对比,并采用物理实验进行验证,证明该方法可节省制造时间并提升加工效率. 展开更多
关键词 启发式方案演化 数控成形 多空隙大尺寸零件 局域演化 成形轨迹时序化
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暗态势计算:概念、方法与应用
4
作者 李超超 程兰惠 +4 位作者 杨赛赛 吕培 葛昭阳 王华 徐明亮 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第4期568-582,共15页
态势感知指对环境元素的感知、理解和预测,为高层决策提供支撑.态势信息的全面获取能够有效地提高态势感知的准确性.针对态势信息不直观、态势获取不全面的问题,提出“暗态势计算”概念,辅助人类挖掘、感知全面态势信息.首先,介绍暗态... 态势感知指对环境元素的感知、理解和预测,为高层决策提供支撑.态势信息的全面获取能够有效地提高态势感知的准确性.针对态势信息不直观、态势获取不全面的问题,提出“暗态势计算”概念,辅助人类挖掘、感知全面态势信息.首先,介绍暗态势计算的内涵和优势,并给出理论支撑;然后,充分地利用增强现实技术,以生动直观的呈现方式、沉浸式智能交互、虚实叠加等诸多优势,设计基于增强现实的人机物虚实融合暗态势计算框架,基于增强现实技术将机器的计算能力和人的认知能力结合,通过“虚实融合观察—沉浸式交互—全面分析预测”循环迭代过程实现暗态势计算;最后,以基于航母航空保障作业的半实物电子沙盘推演系统为例,阐述暗态势计算的应用.实验结果表明,所提方法的决策结果优于基于传统态势感知的决策结果,验证了该方法的合理性及优势. 展开更多
关键词 暗态势 态势感知 增强现实 态势预测 人机协同
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基于MDL-U2-Net的盆底超声图像轻量级分割及参数测量
5
作者 刘孝保 甘博敏 +1 位作者 姚廷强 申吉泓 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第2期277-292,共16页
准确地分割超声图像中盆底区域,是实现盆底疾病计算机辅助诊断的重要环节.针对盆底形态复杂、边界模糊、分割算法参数量庞大以及参数测量精度有限等问题,搭建了一种轻量级语义分割网络MDL-U2-Net并提出修补算法AC-F.首先,对基准U2-Net... 准确地分割超声图像中盆底区域,是实现盆底疾病计算机辅助诊断的重要环节.针对盆底形态复杂、边界模糊、分割算法参数量庞大以及参数测量精度有限等问题,搭建了一种轻量级语义分割网络MDL-U2-Net并提出修补算法AC-F.首先,对基准U2-Net进行结构优化和通道数调整,以有效地降低模型参数量;其次,融入复合损失函数以缓解训练损失波动并提升边界保持能力,提高网络对模糊边界的分割准确性;之后,提出深度非对称多尺度混洗卷积模块,以捕获特征空间采样的位置偏移信息,弥补轻量网络感受野不足和特征提取能力较弱的缺陷,提高网络对盆底复杂形态的建模能力;最后,采用修补算法对分割盆底进行精细化填补,以提高盆底完整性和参数测量的精度.在自制数据集上的实验结果表明,MDL-U2-Net对盆底分割的Jaccard,Recall和HD95指标分别达到91.226%,93.589%和1.074,与基准U2-Net相比,模型参数量缩减了94.37个百分点;此外,经AC-F算法处理后的区域面积测量百分误差降至1.25%,ICC达到0.998且有95%(76/80)的数据在95%LoA内,能够实现轻量级分割和精确参数测量. 展开更多
关键词 盆底超声图像 轻量化 复合损失函数 深度非对称通道混洗卷积模块 参数测量
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基于FCE-SPH的海上溢油扩散模拟方法
6
作者 连远锋 高浛钊 +2 位作者 魏昊天 纪连恩 董绍华 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第7期1116-1127,共12页
针对现有的海面原油泄漏模拟方法无法呈现符合物理过程的溢油风化扩散效果及模拟速度过慢问题,首先给出一种不混溶Cahn-Hilliard两相流乳化光滑粒子流体动力学扩散模拟方法FCE-SPH,结合脉动风场描述海上溢油的混合和乳化分解过程;然后... 针对现有的海面原油泄漏模拟方法无法呈现符合物理过程的溢油风化扩散效果及模拟速度过慢问题,首先给出一种不混溶Cahn-Hilliard两相流乳化光滑粒子流体动力学扩散模拟方法FCE-SPH,结合脉动风场描述海上溢油的混合和乳化分解过程;然后设计一个两相流物理感知深度强化学习偏置图注意力网络OTF-DRL,以加速流体模拟仿真,通过异构偏置图注意力模块,增强网络获取粒子特征的表达能力.在不同的工况条件下,分别对原油在海上泄漏扩散物理过程和油品风化过程进行分析,实验结果表明,所提方法可以真实反映海上溢油扩散现象,OTF-DRL模拟计算时间缩短49.63%. 展开更多
关键词 油水两相流 深度强化学习 光滑粒子流体动力学 原油泄漏模拟 偏置注意力
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基于特征选择的食品掺杂物可视分析系统
7
作者 汤颖 盛祎琛 +1 位作者 潘晶 周伟华 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第2期229-242,共14页
食品安全抽检数据中蕴含的掺杂物信息在食品安全早期预警、风险预测等方面有着重要应用.为深入研究食品类别中的高权重掺杂物,首先根据对比学习思想设计了基于特征选择技术的食品掺杂物特征权重计算模型,并获取模型中的样本分类结果、... 食品安全抽检数据中蕴含的掺杂物信息在食品安全早期预警、风险预测等方面有着重要应用.为深入研究食品类别中的高权重掺杂物,首先根据对比学习思想设计了基于特征选择技术的食品掺杂物特征权重计算模型,并获取模型中的样本分类结果、特征信息以及分类模型中常见的评估指标,在上述特征模型计算的基础上,设计并实现了一个食品掺杂物可视分析系统.该系统不仅包含多个联动视图帮助用户更直观地理解食品掺杂物的特征,并支持用户通过迭代交互不断更新最优特征组合.最后,将该可视分析系统用于2010—2020年全国范围内24种食品类别的89202条不合格样本的掺杂物特征分析,实验结果证明该系统可以通过自动化的方式更加方便、直接地获取食品的掺杂物权重,增强掺杂物特征组合,为专业人员提供了对食品掺杂物更全面的见解. 展开更多
关键词 特征选择 食品抽检数据 掺杂物 可视分析 关联分析
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诊断和提高迁移学习模型鲁棒性的可视分析方法
8
作者 刘真 颜菁 +2 位作者 吴兆国 林菲 吴向阳 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第6期1073-1087,共15页
虽然迁移学习可以使开发人员根据复杂的预训练模型(教师模型)构建符合目标任务的自定义模型(学生模型),但是迁移学习中的学生模型可能会继承教师模型中的缺陷,而模型鲁棒性是作为衡量模型缺陷继承的重要指标之一.在迁移学习领域中,通常... 虽然迁移学习可以使开发人员根据复杂的预训练模型(教师模型)构建符合目标任务的自定义模型(学生模型),但是迁移学习中的学生模型可能会继承教师模型中的缺陷,而模型鲁棒性是作为衡量模型缺陷继承的重要指标之一.在迁移学习领域中,通常会运用缺陷缓解或学生模型和教师模型联合训练的方法,达到减少继承教师模型的缺陷知识目的.因此,文中提出一种用于探索迁移学习过程中模型鲁棒性变化情况的可视分析方法,并构建了相应的原型系统——TLMRVis.该方法首先计算了学生模型的鲁棒性能指标;其次在数据实例层面展示模型各类别的表现性能;然后在实例特征层面通过模型抽象化方式去揭示教师模型和学生模型之间继承的重用知识;最后结合模型切片方法改善模型的缺陷继承用以提高模型鲁棒性.同时, TLMRVis系统不仅结合多种可视化方法展示多种学生模型和教师模型之间的异同点,而且通过引入缺陷缓解技术来查看和诊断教师模型和学生模型的性能变化和底层预测行为机制. 2个案例的实验结果表明, TLMRVis系统可以帮助用户分析迁移学习中模型的鲁棒性、模型继承的缺陷知识和模型缺陷改善后的性能变化. 展开更多
关键词 迁移学习 可视分析 模型鲁棒性 缺陷继承 缺陷缓解
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基于特征分块与域间融合的跨域足迹图像检索方法
9
作者 张艳 申多 +2 位作者 李增辉 朱明 粟娇娇 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第2期303-312,共10页
为了解决现有图像检索方法难以提取跨域足迹图像的高区分性域共享特征等问题,提出了一种基于特征分块与域间融合的跨域足迹图像检索方法.首先,以ResNet50为主干网络提取足迹图像全局特征;然后通过水平分块特征提取方法获取更具鉴别性的... 为了解决现有图像检索方法难以提取跨域足迹图像的高区分性域共享特征等问题,提出了一种基于特征分块与域间融合的跨域足迹图像检索方法.首先,以ResNet50为主干网络提取足迹图像全局特征;然后通过水平分块特征提取方法获取更具鉴别性的特征;最后,采用跨域特征融合方法提取域共享信息,并设计均衡损失以优化融合特征.在自行采集的200人跨域足迹图像数据集上进行实验,在光学检索压力及压力检索光学2种模式下Rank-1分别达到91.38%和84.50%,验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 图像检索 跨域足迹 特征分块 特征融合 均衡损失
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面向零样本图像分类的交互式类属性构建方法
10
作者 刘真 徐景胜 +2 位作者 颜菁 徐润森 吴向阳 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第2期243-253,共11页
零样本图像分类解决了训练和测试数据类别不相交的问题,人类标注属性是一种常用的实现零样本图像分类的辅助知识.为协助专家设计类属性矩阵,提出了一种交互式构建方法,简化了烦琐且缺乏指导的流程.首先,通过一种基于概念的深度学习可解... 零样本图像分类解决了训练和测试数据类别不相交的问题,人类标注属性是一种常用的实现零样本图像分类的辅助知识.为协助专家设计类属性矩阵,提出了一种交互式构建方法,简化了烦琐且缺乏指导的流程.首先,通过一种基于概念的深度学习可解释性方法,在训练集图像数据中提取出可理解的属性信息;然后,采用多视图协作的交互方式,探索和分析已提取属性的重要性.系统提供了全局和局部2种方式,辅助用户设计测试集数据类别的属性值;最后,通过在数据集Animals with Attributes2上进行的案例分析,以及采用李克特量表的用户评估实验,验证了设计方法的有效性和实用性,可以帮助专家用户高效且便捷地完成类属性构建工作. 展开更多
关键词 零样本学习 零样本图像分类 可视分析 可解释人工智能 人机协作
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基于循环双向Transformer的伪CT图像生成方法
11
作者 肖宁 赵俊 +3 位作者 贾保平 强彦 赵涓涓 吕亚丽 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第6期994-1005,共12页
磁共振成像引导的放射治疗可以根据肿瘤和对器官的威胁情况实时调整治疗计划,依靠使用磁共振成像生成伪计算机断层扫描进行放射治疗.目前,伪层析成像的生成技术基于对抗性网络的生成方法,但它在训练过程中使用像素级损失更新网络参数,... 磁共振成像引导的放射治疗可以根据肿瘤和对器官的威胁情况实时调整治疗计划,依靠使用磁共振成像生成伪计算机断层扫描进行放射治疗.目前,伪层析成像的生成技术基于对抗性网络的生成方法,但它在训练过程中使用像素级损失更新网络参数,很容易导致模式崩溃,生成不稳定的伪计算机断层扫描.为了精准地实现基于磁共振图像的伪计算机断层扫描生成,利用视觉Transformer的上下文敏感性以及卷积算子的归纳偏置,提出一种循环双向Transformer医学图像合成方法.在编码预测阶段,循环双向Transformer利用U-Net编码得到的码本表示图像,并使用非自回归编码与向量量化方式缩短生成码本的长度,生成局部真实并且全局一致的图像;使用归一化互信息作为损失函数,并加入了循环一致性损失解决数据不匹配的问题.在颅脑磁共振成像数据集TCGA-GBM与CPTAC-GBM上进行一系列实验,验证了所提方法在图像生成任务上的有效性;该方法的MAE, PSNR和SSIM分别达到86.3, 25.96 dB和0.897;与对比方法相比,该方法也表现出优越的性能. 展开更多
关键词 双向Transformer 伪计算机断层扫描 循环一致性 颅脑磁共振成像 U型网络
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基于RBM无监督学习模型的图像数据去噪
12
作者 沈卉卉 李宏伟 钱坤 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第1期167-175,共9页
已有的受限Boltzmann机(restricted Boltzmann machine,RBM)模型去噪方法完全基于它是无向图模型,多个RBM组合模型,其低层的分布依赖于高层的分布,会导致计算复杂,去噪效果也一般,应用难以推广.为解决这一问题,提出基于RBM模型的深度信... 已有的受限Boltzmann机(restricted Boltzmann machine,RBM)模型去噪方法完全基于它是无向图模型,多个RBM组合模型,其低层的分布依赖于高层的分布,会导致计算复杂,去噪效果也一般,应用难以推广.为解决这一问题,提出基于RBM模型的深度信念网络(deep belief nets,DBN)的图像数据随机噪声去除的方法.将原始图像加入随机噪声,把带噪声的图像分割若干小块,将其一一拉成向量;批量输入2个隐层的DBN模型中进行学习,原始图像作为标签进行反向微调;最后将其学习的特征输出,还原成图像,即达到消除随机噪声的目的.将DBN模型分别在自然图像数据、模拟的地震数据和真实的地震数据上进行随机噪声去除实验,实验结果表明,提出的基于RBM模型的DBN在自然图像数据和地震数据上去噪方法可行的.在噪声标准差为50 dB时,Set12数据集中图像去噪后峰值信噪比至少提高2.08 dB,至少提高6.99%;且在不同噪声标准差下,该方法去除随机噪声效果均优于其他无监督学习算法和卷积神经网络等深度学习方法,说明RBM模型在图像特征学习性能、本质特征提取上有很强的能力.也为工程领域中的图像去噪方法提供了一种新的研究思路和借鉴. 展开更多
关键词 受限Boltzmann机 无监督学习 RBM模型 图像去噪 随机噪声
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基于BP二分类网络的复杂加工特征的识别算法
13
作者 王洪申 贾苏洋 强会英 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第7期1192-1204,共13页
加工特征识别能够从实体模型的几何和拓扑关系中提取出有价值的制造语义信息,是实现从设计到数字化加工无缝连接的重要方法.针对现有的加工特征识别方法对复杂特征的处理不能满足工程需要的问题,为了提高对复杂制造特征的识别性能,提出... 加工特征识别能够从实体模型的几何和拓扑关系中提取出有价值的制造语义信息,是实现从设计到数字化加工无缝连接的重要方法.针对现有的加工特征识别方法对复杂特征的处理不能满足工程需要的问题,为了提高对复杂制造特征的识别性能,提出一种基于反向传播(BP)二分类网络的复杂加工特征识别算法.首先根据构成特征的特征面的边的属性自定义特征编码规则,并将特征表示为12维特征向量;然后针对铣削零件中常见的6种加工特征设计了6种多重BP二分类网络,并运用自主设计的特征数据集对网络进行训练,获得了良好的特征识别效果;为了构建用于训练的较大规模的加工特征数据集,提出特征数据集自动生成方法,运用广义几何欧拉公式对自动生成特征数据集的模型进行有效性验证;最后针对相交加工特征,运用基面的概念将相交特征分解为多个孤立特征,再运用所设计的神经网络进行特征识别.自建模型实例并抽取ESB模型库中部分模型进行测试,测试结果表明该算法可有效地实现铣削零件上加工特征的识别. 展开更多
关键词 加工特征 特征识别 反向传播二分类网络 相交特征
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基于多重注意力机制的图像雨滴去除方法
14
作者 陈羽中 林闽沪 +1 位作者 陈友昆 牛玉贞 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第5期894-904,共11页
图像雨滴去除任务的目标是对于给定的雨滴图像去除其镜头上遮挡的附着雨滴,还原出真实的干净图像,其在计算机视觉下游任务中有着至关重要的作用.由于已有的图像雨滴去除方法没有考虑雨滴所具有的空间位置局部性和尺度多样性,雨滴去除效... 图像雨滴去除任务的目标是对于给定的雨滴图像去除其镜头上遮挡的附着雨滴,还原出真实的干净图像,其在计算机视觉下游任务中有着至关重要的作用.由于已有的图像雨滴去除方法没有考虑雨滴所具有的空间位置局部性和尺度多样性,雨滴去除效果不理想.为缓解上述问题,提出一种基于多重注意力机制的图像雨滴去除方法.首先,为了适应雨滴的空间位置局部性和尺度多样性,提出结合多尺度特征提取模块和多重注意力模块构建编码器-解码器架构,其中多重注意力模块融合了像素、通道和空间注意力,能够自适应地匹配雨滴的空间位置局部性.此外,设计了一种迭代式图像特征融合模块,在融合解码器特征和雨滴图像得到初步去雨图像后,采用初步去雨图像加强解码器特征,得到进一步的细化特征,再融合初步去雨图像和细化特征得到最终去雨图像.在雨滴图像测试集Raindrop上实验结果表明,与其他方法相比,所提方法能够有效地去除图像中的雨滴,进一步提升雨滴去除的性能,比对比方法中最优的方法在PSNR指标上提升了0.25 dB. 展开更多
关键词 图像雨滴去除 注意力机制 多尺度特征 特征融合
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基于可解释图神经网络的可视推荐分析系统
15
作者 汤颖 周元博 孙国道 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第4期697-712,共16页
针对推荐系统中图神经网络的可解释性进行研究,从可解释模型出发,将推荐问题转换为图分类问题,利用可解释图神经网络对推荐系统进行解释,突破了以往推荐中解释多为实例级的情况,从实例级和组群级出发,探索推荐场景下的多粒度解释.另外,... 针对推荐系统中图神经网络的可解释性进行研究,从可解释模型出发,将推荐问题转换为图分类问题,利用可解释图神经网络对推荐系统进行解释,突破了以往推荐中解释多为实例级的情况,从实例级和组群级出发,探索推荐场景下的多粒度解释.另外,为了增强对解释模型提取的图模式的理解,设计了可视分析系统,以更好地理解图模式和模型解释过程,从单用户、用户群和多个用户群3个层级展开探索,便于分析人员探索图神经网络的推荐模式,从而对解释的可靠性进行验证.最后,在豆瓣电影数据集和Last-FM这2个真实数据集上应用图模式改进调整训练集,对比实验中推荐评估指标都得到了提升,从定量角度进一步证明了解释的可靠性和系统的有效性. 展开更多
关键词 可解释图神经网络 推荐系统 可视分析 可解释性
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深度上下文动态点云几何压缩
16
作者 江照意 郑晟豪 杨柏林 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第4期605-614,共10页
现有的动态点云压缩方法采用预测编码的框架,通过对当前帧点云进行预测计算预测帧与当前帧的残差并进行编码,但由于使用残差编码消除帧间冗余,在运动比较剧烈和内容细节丰富的区域压缩效果欠佳.针对此缺陷,使用条件编码替代传统的预测编... 现有的动态点云压缩方法采用预测编码的框架,通过对当前帧点云进行预测计算预测帧与当前帧的残差并进行编码,但由于使用残差编码消除帧间冗余,在运动比较剧烈和内容细节丰富的区域压缩效果欠佳.针对此缺陷,使用条件编码替代传统的预测编码,提出一个基于条件编码的深度上下文动态点云几何压缩方法.首先构建一个特征空间多尺度场景流网络,用于计算动态点云的运动向量,以提高运动估计的精度;然后通过上下文生成模块构造上下文信息,并且直接以此信息为条件对当前帧点云进行编码和解码;最后融合时间先验与超先验信息,设计一个基于上下文信息的熵模型,用于估计点云的条件概率分布,提高熵编码效率.以率失真曲线的BD-rate作为性能指标,与D-DPCC相比,在8iVFB数据集上,所提方法的平均比特率降低13.62%;在MVUB数据集上,该方法的平均比特率降低15.15%;压缩性能得到显著提升. 展开更多
关键词 上下文信息 条件编码 动态点云压缩 场景流估计
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基于自适应特征校准的区域感知图像和谐化
17
作者 谢志峰 梁佳佳 +2 位作者 夏世宇 李梦甜 马利庄 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第4期635-643,共9页
为了进一步提升图像和谐化质量,提出基于自适应特征校准的区域感知图像和谐化方法.首先,采用多层次的编码器提取多尺度特征;然后,在跳跃连接处设计自适应特征校准模块,降低局部含偏特征对解码器重构过程的干扰;其次,构建区域感知Transfo... 为了进一步提升图像和谐化质量,提出基于自适应特征校准的区域感知图像和谐化方法.首先,采用多层次的编码器提取多尺度特征;然后,在跳跃连接处设计自适应特征校准模块,降低局部含偏特征对解码器重构过程的干扰;其次,构建区域感知Transformer增强上下文信息交互,并且在不同尺度上利用背景特征的统计信息调制前景特征;最后,通过解码器逐层重构出和谐化结果.在公开的图像和谐化iHarmony4数据集上的实验结果表明,所提方法在PSNR, MSE和fMSE指标上分别达到了39.83 dB, 19.25和206.40,均优于目前的主流方法. 展开更多
关键词 图像和谐化 Swin Transformer 特征校准
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基于VSLAM的室内场景重建与虚实遮挡的边缘优化方法
18
作者 刘佳 张增伟 陈大鹏 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第5期744-752,共9页
在增强现实环境中,虚拟物体和真实物体的融合效果经常受到虚实遮挡的影响.为了提升虚实遮挡效果,提出一种室内场景下基于视觉同步定位与建图(VSLAM)的三维物体稠密重建与分割的方法.首先利用YOLOv5s和ORB-SLAM2检测并去除环境中的动态... 在增强现实环境中,虚拟物体和真实物体的融合效果经常受到虚实遮挡的影响.为了提升虚实遮挡效果,提出一种室内场景下基于视觉同步定位与建图(VSLAM)的三维物体稠密重建与分割的方法.首先利用YOLOv5s和ORB-SLAM2检测并去除环境中的动态特征点,只利用静态特征点构建准确的点云地图;然后使用OPTICS聚类算法约束体素边缘并进行网格分割;最后通过结合形状先验算法对分割后的点云进行预测重建,使分割的物体边缘更加准确.在多个数据集上检验了所提方法,并执行动态特征点去除和虚实遮挡实验.结果表明,在动态场景下相比传统ORB-SLAM2,相机的定位精度提升了92.62%,点云的重建精度提升了35.00%,说明该方法可以准确地定位虚拟物体和真实物体的遮挡边缘并进行分割,同时保持形状化的重建结果,使得虚实遮挡效果更加真实自然. 展开更多
关键词 增强现实 虚实遮挡 视觉同步定位与建图 三维重建 图像分割
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面向大学程序设计类课程的编程与调试行为可视分析
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作者 连远锋 庄永琪 +1 位作者 高浛钊 董华松 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第6期1088-1100,共13页
大学程序设计类课程的编程与调试行为分析对于教师优化课程教学设计和提升学生实践编程能力具有重要意义.传统的编程与调试行为分析工具缺乏从课程类型、题目类别和内存中数据关系的实时变化等维度给出协同交互的可视化分析,导致无法准... 大学程序设计类课程的编程与调试行为分析对于教师优化课程教学设计和提升学生实践编程能力具有重要意义.传统的编程与调试行为分析工具缺乏从课程类型、题目类别和内存中数据关系的实时变化等维度给出协同交互的可视化分析,导致无法准确地刻画学生编程和开展学生自我评价.为此,文中根据程序设计类课程的数据特点设计多视图协同交互的编程与调试行为可视分析系统——MPDVAS.首先通过多维度环状热力图-雷达图,集成展示班级、课程、编程作业及考试成绩在学期和代码提交场所的时空分布;然后构造基于多平台在线课程数据的主题模型,将学生按照不同用户画像进行聚类,生成具有不同编程行为特征的子群体,提出基于层次气泡图可视化展示方法;通过扩展桑基图,将课程、成绩和编程行为评价进行多维度量化分析与交互推理;最后设计对称堆叠柱状图和多维时间序列图相结合的新布局,实现对学生代码调试过程的实时评估及程序结果自动对比,并进一步给出编程题目推荐和课程推荐结果.通过313名学生的真实编程数据案例分析,收集2名相关管理人员、2名主讲教师和20名学生的反馈进行方差分析, p值为0.008小于显著性水平0.05,验证了MPDVAS的有效性和实用性. 展开更多
关键词 程序设计类课程 编程行为 可视化调试 可视分析 用户画像
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基于通道干预渐进式差异减小网络的跨模态行人重识别
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作者 刘志刚 常乐乐 +1 位作者 赵宜珺 刘苗苗 计算机辅助设计与图形学学报 北大核心 2025年第7期1249-1259,共11页
在跨模态行人重识别研究领域中,可见光与红外图像的模态差异是增大共享特征提取难度的关键问题.为了降低2种模态的差异,提高行人重识别性能,提出一种渐进式差异减小网络.在可见光目标到红外图像集的检索识别阶段,根据因果推理理论设计... 在跨模态行人重识别研究领域中,可见光与红外图像的模态差异是增大共享特征提取难度的关键问题.为了降低2种模态的差异,提高行人重识别性能,提出一种渐进式差异减小网络.在可见光目标到红外图像集的检索识别阶段,根据因果推理理论设计一个特定事实干预模块,通过通道变换生成的干预图像完成对可见光图像的干预,抑制可见光图像中的颜色信息干扰;其在红外目标到可见光图像集的检索识别阶段,设计一个通道协调模块,将多通道的特征提取转换为单通道方式,使网络专注于学习可见光与红外2种图像的通道相关性;最后,针对可见光和红外2种目标图像的相互检索识别提出模态平衡损失方法,通过干预图像、可见光图像和红外图像完成多个模态的平衡学习,进一步完成颜色特征抑制,补偿可见光图像在特定事实干预过程中的可鉴别丢失特征.仿真实验结果表明,与现有主流的跨模态行人重识别方法相比,所提网络在SYSU-MM01和RegDB这2个标准数据集上均取得了较好的性能表现,rank1和mAP分别提高超过2%.网络源代码:https://cstr.cn/31253.11.sciencedb.27692. 展开更多
关键词 行人重识别 特定事实干预 通道协调 模态平衡 跨模态
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