检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机辅助设计与图形学学报 2023年第8期35卷 1197-1205页

作者：翁冬冬王怡晗郭署山李冬北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081 北京理工大学光电学院北京100081 北京临近空间飞艇技术开发有限公司北京100070

在基于标记点的光学动作捕捉系统中,针对粘贴在用户身上的标记点受遮挡等因素影响丢失跟踪位置后导致人体位姿计算失败的问题,提出一种基于深度学习的标记点序列预测补全方法.该方法中,深度学习网络模型以人体运动的时间反演对称性作为... 详细信息

在基于标记点的光学动作捕捉系统中,针对粘贴在用户身上的标记点受遮挡等因素影响丢失跟踪位置后导致人体位姿计算失败的问题,提出一种基于深度学习的标记点序列预测补全方法.该方法中,深度学习网络模型以人体运动的时间反演对称性作为理论依据,使用双向长短期记忆网络作为网络主体架构;在模型训练过程中提出组合损失函数,分别对人体关键运动节点的活动范围、同一段骨骼上标记点之间的刚性结构,以及标记点运动轨迹的时间连续性进行限制,确保补全的标记点序列符合人体运动的时空约束.在HDM05数据集上的实验结果表明,与现有方法相比,在丢失不同数量、不同时间跨度的标记点序列的条件下,所提方法补全标记点位置的平均误差下降超过14%.

关键词：标记点补全光学动作捕捉时空约束

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多维度超表面光场调控和全息显示技术

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光学学报 2023年第15期43卷 346-361页

作者：李昕张时飞张晓彤杨静育郑龙昊黄玲玲王涌天北京理工大学光电学院北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081 北京理工大学光电学院信息光子技术工信部重点实验室北京100081

超表面器件的亚波长单元结构能够与光产生强烈的相互作用。通过对超原子的优化设计,能够对光场的各个参量进行多维度调控,为包括全息显示在内的众多应用光学领域带来全新的解决思路与方案。针对全息显示中核心光电调制器件能力有限的问... 详细信息

超表面器件的亚波长单元结构能够与光产生强烈的相互作用。通过对超原子的优化设计,能够对光场的各个参量进行多维度调控,为包括全息显示在内的众多应用光学领域带来全新的解决思路与方案。针对全息显示中核心光电调制器件能力有限的问题,发挥超表面器件超强的光场控制能力,利用多维度的复用调控,实现对信息通道数量的扩展,提升显示质量与效果。随着对超表面光场调控机制与复用技术的深入研究,超表面自身与相关应用领域都得到了长足发展。本文围绕超表面进行论述,着重介绍本课题组在多维度超表面的光场调控及全息显示中的研究进展。

关键词：超表面光场调控多维度全息显示

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基于深度学习的视频人体动作识别综述

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图学学报 2023年第4期44卷 625-639页

作者：毕春艳刘越北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081 北京理工大学光电学院北京100081

随着网络多媒体技术的快速发展和视频采集设备的不断完善,越来越多的视频被共享到网络平台,视频逐渐占据了人类生活,因此视频理解已成为计算机视觉研究的热点之一。作为视频理解的首要任务,对动作识别的研究具有重要的意义。目前基于深... 详细信息

随着网络多媒体技术的快速发展和视频采集设备的不断完善,越来越多的视频被共享到网络平台,视频逐渐占据了人类生活,因此视频理解已成为计算机视觉研究的热点之一。作为视频理解的首要任务,对动作识别的研究具有重要的意义。目前基于深度学习的二维图像识别分类方法已经取得了较大的进展,但是视频动作识别仍面临着巨大挑战。其原因在于视频和二维图像相差一个时间维度,对视频中行走、跑步、跳高和跳远等动作的理解不仅需要二维图像所具有的空间语义信息,还需要时序信息。因此,如何利用视频的时序信息对动作识别非常重要。首先介绍了动作识别的研究背景以及发展过程,分析了当前视频动作识别所面临的挑战,然后详细介绍了时序建模及参数优化的方法,分析了常用的动作识别数据集和度量参数,最后对未来的研究方向进行了展望。

关键词：动作识别视频理解深度学习卷积神经网络计算机视觉

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数字人面部表情迁移: 从人脸表示到表情迁移综述

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计算机辅助设计与图形学学报 2025年

作者：包仪华涂子奇骆乐刘越翁冬冬北京理工大学光电学院北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心中国电子科学研究院共性技术产品中心

综述了数字人面部表情迁移技术的研究进展，包括三维人脸表示、面部成分提取及表情迁移方法三个关键技术环节. 回顾了从显式三维可变形模型到隐式神经网络表达的技术演进，分析了表情与身份信息分离、跨维度表情映射等关键挑战. 指出... 详细信息

综述了数字人面部表情迁移技术的研究进展，包括三维人脸表示、面部成分提取及表情迁移方法三个关键技术环节. 回顾了从显式三维可变形模型到隐式神经网络表达的技术演进，分析了表情与身份信息分离、跨维度表情映射等关键挑战. 指出当前技术主要面临三维模型表现力有限、特征提取易受环境干扰、跨主体适应性不足等问题. 基于对大量文献的分析评估，提出应发展具备更强局部表达能力的可变形人脸建模方法，探索基于卷积隐式神经网络的精确表情分离技术，以及融合隐式神经网络与非线性人脸表示的表情迁移框架. 这些创新方向有助于简化迁移流程，增强系统泛化能力，最终实现更自然、高效的数字人面部表情生成，推动数字人技术在军事训练、教育教学、心理舒缓与影视娱乐等领域的广泛应用.

关键词：数字人人脸描述面部成分提取表情迁移隐式表达

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多模态图像引导手术导航进展

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光学学报 2023年第15期43卷 17-35页

作者：杨健王媛媛艾丹妮宋红范敬凡付天宇肖德强邵龙顾瑛王涌天北京理工大学光电学院北京100081 北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081 北京理工大学计算机学院北京100081 北京理工大学医学技术学院北京100081 中国人民解放军总医院激光医学科北京100853

手术导航综合运用器官分割建模与手术规划、位姿标定与跟踪定位、多模态图像配准与融合显示等技术,使医生精确定位病灶与手术工具的位置,透过组织表面对内部组织进行观测,可大幅提升手术的安全性,缩短手术时间并提高手术效率。常规手术... 详细信息

手术导航综合运用器官分割建模与手术规划、位姿标定与跟踪定位、多模态图像配准与融合显示等技术,使医生精确定位病灶与手术工具的位置,透过组织表面对内部组织进行观测,可大幅提升手术的安全性,缩短手术时间并提高手术效率。常规手术通常使用超声、内窥镜或X光等单模态影像进行手术过程引导,信息单一且均为二维影像,空间立体信息缺失,手术过程严重依赖医生经验;而多模态图像引导的手术导航技术通过融合多模态图像的优势,在三维空间提供病灶的结构或功能信息,大幅提升医生对血管、神经以及重要组织结构的空间辨识力。由此,本文针对多模态图像分割建模、手术方案决策、手术空间位姿标定与跟踪、多模态图像配准、图像融合与显示等多模态图像引导手术导航的关键技术进行总结和分析,提出其进一步发展面临的挑战并展望其未来发展趋势。多模态图像引导手术导航技术已成为神经外科、颅颌面、骨科、经皮穿刺、血管介入等临床科室精准治疗的新兴手段,具有重要的应用前景。

关键词：手术导航手术机器人多模态医学影像医学图像处理定位跟踪配准融合

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二维人工超材料的光学拓扑性质

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中国光学(中英文) 2021年第4期14卷 955-967页

作者：苏照贤姚恩旭黄玲玲王涌天北京理工大学光电学院北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心

以超表面为代表的二维人工超材料通过其亚波长单元增强光与物质的相互作用,进而操控光的振幅、相位、偏振、轨道角动量等物理量。目前,非平凡拓扑性质的二维人工超材料由于具有鲁棒的光单向传输等性质成为了光学领域的研究重点。拓扑相... 详细信息

以超表面为代表的二维人工超材料通过其亚波长单元增强光与物质的相互作用,进而操控光的振幅、相位、偏振、轨道角动量等物理量。目前,非平凡拓扑性质的二维人工超材料由于具有鲁棒的光单向传输等性质成为了光学领域的研究重点。拓扑相不仅成为了凝聚态物理领域一种描述物质的新的自由度,也成为描述人工超材料光学性质的一个新的参量。本文从拓扑光子学的起源出发,介绍了二维人工超材料的拓扑性质分类以及最新的拓扑光子学研究进展,并进行了总结与展望。

关键词：人工超材料拓扑光子学合成维度

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曲面光源蒙特卡罗建模方法

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光学学报 2023年第21期43卷 267-277页

作者：汤海松毛祥龙冯泽心李浩然北京理工大学光电学院北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081 北京理工大学光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081 中国科学院西安光学精密机械研究所空间光子信息新技术研究室陕西西安710119

光源建模方法是光学仿真算法的核心之一,决定了仿真结果的精度。然而对任意面型的光源建模难度高,建模方法很少被公开讨论。本研究系统地介绍曲面光源建模方法。基于均匀性假设,对曲面光源的空间特性、方向特性进行统计学描述,给出采样... 详细信息

光源建模方法是光学仿真算法的核心之一,决定了仿真结果的精度。然而对任意面型的光源建模难度高,建模方法很少被公开讨论。本研究系统地介绍曲面光源建模方法。基于均匀性假设,对曲面光源的空间特性、方向特性进行统计学描述,给出采样光线参数应满足的概率密度函数和采样方法。对两个曲面光源实例进行建模,当采样光线数量在107量级时,建模结果在指定接收器上形成的辐照度分布与理论值间最大相对偏差在1%之内,建模精度很高。同时,分析了两种采样方法对曲面光源建模精度和速度的影响,可为曲面光源建模过程提供一定指导。

关键词：光学仿真蒙特卡罗光源建模曲面光源均匀采样

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一种基于简易标记点编码的光学跟踪系统

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图学学报 2023年第5期44卷 997-1012页

作者：韩兆阳翁冬冬郭署山贺文杰江海燕李冬北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081 北京理工大学光电学院北京100081 北京临近空间飞艇技术开发有限公司北京100070

在虚拟现实,增强现实或是混合现实应用中,实时获取用户和交互对象的位姿是构建高沉浸感虚拟环境的前提条件。随着虚拟现实技术的不断发展,用户对虚拟环境中运动范围的要求不断提高,不再仅满足于单个房间内的小范围移动,而希望能在更大... 详细信息

在虚拟现实,增强现实或是混合现实应用中,实时获取用户和交互对象的位姿是构建高沉浸感虚拟环境的前提条件。随着虚拟现实技术的不断发展,用户对虚拟环境中运动范围的要求不断提高,不再仅满足于单个房间内的小范围移动,而希望能在更大范围进行漫游和交互。为此,提出了一种光学定位追踪系统,通过在天花板或地面布置少量的红外LED标记点来实现精确的相机三维追踪。所述跟踪系统使用了最基本的点、线元素构建标记点图案,通过设计该标记点图案的编码原则、布局重复特征检索方法和对应点匹配算法,实现了标记点图像的快速、精确解析。实验证明系统计算的位置精度可以控制在毫米级别范围内,同时在对抗标记点抖动和遮挡等方面保持了较高的识别准确率。由此实现的跟踪系统具有低成本、易拓展和抗遮挡等特点,可以满足百平方米级别范围的实时追踪定位需求。

关键词：光学追踪标记点编码图像处理定位导航虚拟现实系统

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自由曲面成像光学系统设计:理论、发展与应用

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光学学报 2021年第1期41卷 108-136页

作者：杨通段璎哲程德文王涌天北京理工大学光电学院北京100081 北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081

传统球面以及非球面可供光学系统设计使用的自由度较少。自由曲面打破了旋转对称以及平移对称的几何约束,特别适用于校正非旋转对称系统的像差,同时可以减少系统中元件的数量,减小系统的体积与质量,实现传统光学系统难以实现的系统参数... 详细信息

传统球面以及非球面可供光学系统设计使用的自由度较少。自由曲面打破了旋转对称以及平移对称的几何约束,特别适用于校正非旋转对称系统的像差,同时可以减少系统中元件的数量,减小系统的体积与质量,实现传统光学系统难以实现的系统参数、结构与功能。自由曲面为光学设计的发展注入了巨大潜力,但同时也带来了全新的困难与挑战。概括性地总结了自由曲面成像系统设计的研究现状。简要介绍了自由曲面的常用数学描述与自由曲面成像系统的像差理论,总结了自由曲面成像系统的设计方法,并对自由曲面在各类成像系统中的应用进行概述。最后,对自由曲面成像光学设计的未来发展方向进行了讨论与展望。

关键词：几何光学自由曲面成像系统初始结构系统优化

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激光诱导石墨烯技术研究进展

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激光与光电子学进展 2021年第1期58卷 35-51页

作者：王宗源胡滨吴旭东北京理工大学光电学院北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081

近年来,多孔石墨烯纳米材料以其独特的物理和化学性质以及在生物、材料、能源、信息等领域的巨大潜在应用,受到了全世界的广泛关注。然而,多孔石墨烯的合成通常采用高温处理或多步骤的化学合成方法,工艺复杂,且难以形成图案化结构。2014... 详细信息

近年来,多孔石墨烯纳米材料以其独特的物理和化学性质以及在生物、材料、能源、信息等领域的巨大潜在应用,受到了全世界的广泛关注。然而,多孔石墨烯的合成通常采用高温处理或多步骤的化学合成方法,工艺复杂,且难以形成图案化结构。2014年,美国学者提出了激光诱导石墨烯技术,用以实现低成本的图案化多孔石墨烯结构。激光诱导石墨烯技术是一种在普通大气环境中使用激光器在碳前体材料上进行直接激光写入制备三维多孔石墨烯材料的技术。该技术将三维石墨烯的制备和图案化进行了结合,并且不需要传统的湿化学步骤,降低了生产成本。该技术自问世以来就激起了人们的研究兴趣,人们对激光诱导石墨烯的形成机制以及其在能源、传感、环境等领域的应用进行了探究。本文整理了激光诱导石墨烯的各种合成方案,包括激光诱导石墨烯的质量控制、表面特性以及电导率等性质的控制,以及将不同的碳前体转化为激光诱导石墨烯的方法。基于激光诱导石墨烯的特性,本文重点介绍了激光诱导石墨烯近年来在超级电容、传感器、自清洁过滤器、摩擦电纳米发电机以及太赫兹调制器件上的应用。最后,本文对基于激光诱导石墨烯的吸波材料以及超表面的发展前景进行了展望。

关键词：材料纳米材料光学材料光学加工光电子器件

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