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基于局部对齐单目视频深度的三维场景重建（英文）

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中国科学技术大学学报 2024年第4期 14-24页

作者：徐光锴赵峰中国科学技术大学信息科学技术学院类脑智能技术及应用国家工程实验室

单目深度估计方法在各种场景下已经取得了较强的鲁棒性，该类方法通常预测尺度偏移量未知的不变仿射深度而非度量深度，因为收集大规模的不变仿射深度训练数据比收集度量深度训练数据容易得多。然而，在某些基于视频的应用场景中，例如... 详细信息

单目深度估计方法在各种场景下已经取得了较强的鲁棒性，该类方法通常预测尺度偏移量未知的不变仿射深度而非度量深度，因为收集大规模的不变仿射深度训练数据比收集度量深度训练数据容易得多。然而，在某些基于视频的应用场景中，例如视频深度估计和三维场景重建，每帧预测的深度中存在的未知比例和偏移量值可能会导致预测的深度不一致。为了解决该问题，我们提出了一种基于局部加权线性回归的方法，通过利用稀疏锚点恢复深度的尺度图和偏移量图，以保证连续帧之间的一致性。大量的实验表明，我们的方法可以在几个零样本基准上显著降低现有技术方法的Rel误差(相对误差)。此外，我们收集了630万张RGBD图像对来训练鲁棒的深度模型。通过局部恢复尺度和偏移量，我们的ResNet50-backbone模型性能甚至超过了最先进的DPT ViT-Large模型。与基于几何的重建方法相结合，我们提出了一种新的稠密三维场景重建流程，既能受益于稀疏点的尺度一致性，又能受益于单目深度估计方法的鲁棒性。通过对视频的每一帧依次预测深度图，我们可以重建出准确的三维场景几何信息。

关键词：三维场景重建单目深度估计局部加权线性回归

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基于单目深度估计的室内稠密三维场景重建

基于单目深度估计的室内稠密三维场景重建

作者：徐光锴中国科学技术大学

学位级别：硕士

三维场景重建已经发展了数十年,在自动驾驶、虚拟/增强现实(VR/AR)、机器人导航、以及医学CAD建模等领域都有着广泛的应用。传统基于几何的三维重建方法依赖多视图之间精确的图像特征匹配关系来获取相机位姿、实现三维重建。该类方法的... 详细信息

三维场景重建已经发展了数十年,在自动驾驶、虚拟/增强现实(VR/AR)、机器人导航、以及医学CAD建模等领域都有着广泛的应用。传统基于几何的三维重建方法依赖多视图之间精确的图像特征匹配关系来获取相机位姿、实现三维重建。该类方法的位姿估计可能会因特征点匹配不可靠等问题导致重建失败。基于数据驱动学习的三维重建方法则通过使用深度模型来缓解这些问题,但这些模型通常包含数千万甚至数十亿的优化参数来实现位姿估计和稠密重建,优化时间长,且存在帧间预测不一致的情况。本文提出了一种测试阶段联合优化方法,既利用了鲁棒单目深度估计的优点,又只需要优化少量参数。本文发现,当在足够大规模的数据集上进行训练时,单目仿射不变深度估计模型可以成功地将较弱的几何先验知识迁移到具有挑战性的各类场景中。在迁移过程中,仿射不变深度缺失的尺度和偏移量,以及未知的相机内外参是实现三维场景重建的主要障碍。因此,本文利用百万量级的RGBD图像来训练鲁棒精确的单目深度模型,并提出使用一种新的尺度偏移量对齐模块来解决预测深度帧不一致的问题。然后,本文提出固定仿射不变深度模型的输出,并通过优化每个视频图像帧的几十个参数用于快速修正深度信息和位姿信息。仿射不变深度中隐含的未知尺度和偏移量通过带有可优化参数的全局对齐模块和局部对齐模块进行对齐,得到的尺度一致深度图可用于鲁棒地获取相机位姿和重建稠密三维场景。本文主要的贡献和创新点如下:(1)分析了现有三维重建方法的优劣,提出采用基于鲁棒单目仿射不变深度估计的三维重建框架。利用630万包含不同标注质量的RGBD图像训练鲁棒单目深度模型,并在5个泛化测试数据集上验证了模型的鲁棒性和精确性。(2)从理论分析了单目仿射不变深度中不准确的尺度及偏移量对三维重建任务带来的点云重影和点云形变的影响,以及传统全局尺度偏移量恢复方案存在的问题,并提出局部对齐方案解决预测深度帧间一致性问题。在5个泛化测试数据集上的性能提升和大量的消融实验验证了局部对齐方案的有效性和鲁棒性。(3)局部对齐方案不仅能用于提升深度估计和三维重建性能,还可将深度估计误差解耦为全局分布误差和局部细节误差,用于分析现有深度估计的瓶颈。(4)利用鲁棒单目深度估计模块和局部尺度偏移量对齐模块,设计优化流程,联合优化相机内参、相机位姿及图像深度稀疏点,实现仅需输入一段视频即可完成三维重建的功能。本文在5个泛化测试数据集上的实验验证了方法的有效性。

关键词：三维场景重建鲁棒单目深度估计

新一代人工智能驱动下地图学研究的机遇与挑战

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地球信息科学学报 2024年第1期26卷 35-45页

作者：张岸朱俊锴中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

随着生成式人工智能(AIGC)为代表的新一代人工智能的快速发展,加速了各个学科转向人工智能驱动的科学研究,地理空间智能(GeoAI)技术在解决传统制图学任务注定会比传统的方法具有更好的性能,地图学也因此迎来了新的机遇与挑战,产生智能... 详细信息

随着生成式人工智能(AIGC)为代表的新一代人工智能的快速发展,加速了各个学科转向人工智能驱动的科学研究,地理空间智能(GeoAI)技术在解决传统制图学任务注定会比传统的方法具有更好的性能,地图学也因此迎来了新的机遇与挑战,产生智能地图制图新领域,形成智能地图制图学。地图学研究有人工智能传统,但是过去受限于人工智能工具的计算能力等原因,并未取得很大的进展。随着进入智能化时代,人与机器都将成为制图与读图的主体。地图内容的产生经历了专家生成内容和用户生成内容的阶段,正在向人工智能生成内容阶段发展。人工智能与地图传输模型的结合衍生出智能地图传输模型,包括制图信息智能获取、智能制图、智能读图、地图信息智能解读4个环节,进而从这4个方面对智能地图的研究进展进行了分析和梳理。研究显示,使用智能化方法解决地图学问题的研究仍然处于起步阶段,人工智能与地图学结合仍存在诸多挑战,包括缺乏训练数据集、模型算法缺乏泛化能力和可解释性等,这些也是未来可以发展的方向。

关键词：生成式人工智能智能地图制图学地理空间智能智能读图智能制图

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分级监督范式指导下的遥感图像超分辨率方法

遥感学报 2024年第7期28卷 1746-1759页

作者：李明锴徐其志北京理工大学机电学院北京100081

超分辨率技术可提升遥感图像空间分辨率,为基于遥感图像的目标检测、场景分类等任务提供更加清晰的数据集,具有广泛的应用价值。然而,现有基于深度学习的超分辨率方法存在监督次数不足的问题,导致超分辨率重建图像中易出现细节损失和伪... 详细信息

超分辨率技术可提升遥感图像空间分辨率,为基于遥感图像的目标检测、场景分类等任务提供更加清晰的数据集,具有广泛的应用价值。然而,现有基于深度学习的超分辨率方法存在监督次数不足的问题,导致超分辨率重建图像中易出现细节损失和伪细节。针对这一问题,本文提出基于分级监督的遥感图像超分辨率方法(MSSR)。首先,提出了一个分级监督网络架构,通过引入多级真值图像作为监督,为超分辨率过程提供充足的图像细节恢复指引,进而减少超分辨率结果中细节损失和伪细节的出现。其次,为了便于构建级数可变、超分辨率倍数可变的分级监督网络,设计了一个轻量化的、超分辨率倍数可灵活调整的同构超分辨率模块(BSRC)。各级BSRC的网络结构基本相同,便于迁移网络权重,缩短训练时间。最后,针对分级网络超分辨率倍数一定时,网络级数及各级分辨率倍数有多种组合方式的问题,对比多种分级方式下的超分辨率结果,给出最佳网络分级方式。此外,构建了一个包含世界各地复杂细节地面场景的遥感图像数据集(RSSRD)。在该数据集和UCMerced、AID两个公开数据集上进行超分辨率实验,实验结果显示本文方法优于现有常用超分辨率方法。

关键词：遥感图像深度学习分级监督超分辨率多尺度特征提取渐进式网络参数共享迁移学习

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ALK融合肺腺癌小细胞转化1例并文献复习

中南大学学报（医学版） 2024年第4期49卷 628-636页

作者：徐光艳周亮遵义医科大学附属医院呼吸与危重症医学科贵州遵义563003

间变淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)融合的肺腺癌患者经ALK-酪氨酸激酶抑制剂(ALK-tyrosine kinase inhibitor,ALK-TKI)治疗后可能会产生耐药,其耐药机制尚未完全明确。遵义医科大学附属医院2021年9月收治1例ALK融合的肺... 详细信息

间变淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)融合的肺腺癌患者经ALK-酪氨酸激酶抑制剂(ALK-tyrosine kinase inhibitor,ALK-TKI)治疗后可能会产生耐药,其耐药机制尚未完全明确。遵义医科大学附属医院2021年9月收治1例ALK融合的肺腺癌患者,经ALK-TKI治疗后出现耐药,疾病进展后再次活体组织检查(以下简称“活检”),病理类型转化为小细胞肺癌。该患者为54岁女性,首诊主要症状为咳嗽、咳痰、胸痛4个月。胸部CT检查见右上叶后段-右下叶肿瘤性病变并阻塞性肺炎,右肺下叶转移瘤,纵隔、右肺门淋巴结增多、增大,右肺门软组织增厚;支气管镜检查病理活检明确诊断肺腺癌;二代测序基因检测结果提示棘皮动物微管样蛋白4-间变淋巴瘤激酶(echinoderm microtubule associated protein like 4-anaplastic lymphoma kinase,EML4-ALK)融合伴随肿瘤蛋白53(tumor protein 53,TP53)和视网膜母细胞瘤1(retinoblastoma 1,RB1)基因突变。给予二代ALK-TKI阿来替尼靶向治疗,无进展生存期11个月。随后出现疾病进展,考虑对阿来替尼耐药,改为三代ALK-TKI洛拉替尼靶向治疗1个月无效,疾病快速系统性进展,神经元特异性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)明显升高,短期内新发胸膜、心包、颅内、肝脏、骨转移。二次活检的结果提示为小细胞肺癌,更改治疗方案为化学治疗联合免疫治疗,症状缓解。ALK-TKI治疗ALK融合的晚期非小细胞肺癌耐药机制复杂,病理类型小细胞转化也是耐药机制之一,发生率极低,伴随TP53和RB1基因突变可能是其向小细胞转化的特征,NSE异常升高是腺癌向小细胞转化有预测作用的血清标志物,耐药后及时进行二次活检,根据不同耐药机制选择后续治疗对疾病全程管理非常重要。

关键词： ALK融合肺腺癌 ALK-TKI 耐药机制小细胞癌转化

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消费需求与产业结构转型:基于中国家庭消费数据的微观经验研究

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浙江社会科学 2024年第7期 4-17,155页

作者：瞿锴浙江大学经济学院杭州310058

本文基于多部门增长模型和中国城镇住户调查数据估计消费者的偏好特征并分析消费需求影响中国产业结构转型的逻辑。研究表明,样本期内中国消费者的收入每增加1%,农产品、工业产品和服务业产品的需求量各增加约0.51%、1.11%和1.31%。相... 详细信息

本文基于多部门增长模型和中国城镇住户调查数据估计消费者的偏好特征并分析消费需求影响中国产业结构转型的逻辑。研究表明,样本期内中国消费者的收入每增加1%,农产品、工业产品和服务业产品的需求量各增加约0.51%、1.11%和1.31%。相比于服务业产品,消费者对农产品的低偏好更为明显,这对中国产业结构转型有重要影响。反事实实验表明,1978—2018年需求侧因素(家庭消费)对中国产业结构转型的贡献比例大约为80%。最后,基于理论模型,本文探讨了消费需求对中国数字产业发展的作用。

关键词：产业结构转型消费需求收入弹性

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电磁阀开度对电控单体泵内部流动特性的影响

工程热物理学报 2024年第8期45卷 2321-2332页

作者：梁玉秀黎一锴北京理工大学机械与车辆学院北京100081

采用可视化实验验证了三维数值计算模型的有效性,基于验证的仿真模型对不同电磁阀开度电控单体泵的内部空化特性和流通特性进行了计算研究。结果显示,随着压差增大,空化首先出现在节流处,然后出现在下游;流动分离导致节流处产生空化,射... 详细信息

采用可视化实验验证了三维数值计算模型的有效性,基于验证的仿真模型对不同电磁阀开度电控单体泵的内部空化特性和流通特性进行了计算研究。结果显示,随着压差增大,空化首先出现在节流处,然后出现在下游;流动分离导致节流处产生空化,射流的卷吸作用导致下游发生空化;在所有进口压力下,电磁阀开度越大临界空化数越大。节流处的总蒸汽体积分数达到2%时会导致阻塞流动,流量系数减小;在阻塞流动发生前,流量系数随压差变化很小;阻塞流动发生后,节流处空化随压差增强导致速度系数增加,但是面积系数减小更多,从而使流量系数越小;节流处的蒸汽体积达到最大值后,电磁阀开度越大流量系数越小,当开度大于0.10 mm时,流量系数随开度的变化很小。

关键词：电控单体泵电磁阀开度高压空化流通特性

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读心系统理论之争:双系统还是单系统?

系统科学学报 2024年 1-6页

作者：李鸿锴中国科学技术大学科技哲学系

读心双系统理论的提出是为了解决读心研究中的发展谜题,该理论认为人类具备最小读心系统和完全读心系统两个独立并行的系统,二者之间没有直接的信息流通。然而,这一理论同时也面临着种种挑战,未能有效解决发展谜题。读心单系统理论认为... 详细信息

读心双系统理论的提出是为了解决读心研究中的发展谜题,该理论认为人类具备最小读心系统和完全读心系统两个独立并行的系统,二者之间没有直接的信息流通。然而,这一理论同时也面临着种种挑战,未能有效解决发展谜题。读心单系统理论认为只存在一个读心系统,并借此避免了双系统理论所陷入的困境。单系统理论也可以被视为一种不同形式的双系统理论,其中系统之间是包含与被包含的关系。这导致两个读心系统理论在系统的关系上产生了争论。从心理模块性和向下模块化的角度来看,读心单系统理论要优于读心双系统理论,能对当前读心研究中的现象做出更好的解释。

关键词：读心错误信念测试发展谜题系统理论模块

女性本事与政治比兴:苏轼无题婉约词解读中的两种阐释路径

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文艺研究 2024年第1期 32-43页

作者：周裕锴四川大学中国俗文化研究所

宋人对苏轼以《卜算子》为代表的无题婉约词有多种解读,可归纳为女性本事和政治比兴两条阐释路径。考察《卜算子》的“惊鸿”意象和写作传统、苏轼的词学观、宋人的评论、本事的母题或原型,均可看出女性本事的词旨解读更具或然性和可信... 详细信息

宋人对苏轼以《卜算子》为代表的无题婉约词有多种解读,可归纳为女性本事和政治比兴两条阐释路径。考察《卜算子》的“惊鸿”意象和写作传统、苏轼的词学观、宋人的评论、本事的母题或原型,均可看出女性本事的词旨解读更具或然性和可信性。在苏轼其他无题婉约词如《贺新郎》《蝶恋花》中也存在着同样的两条阐释路径。本事说和比兴说皆从文本阐释角度坐实苏轼的“以诗为词”。从南宋晚期词坛到清代常州词派,政治比兴说渐占上风,这与维护苏轼形象、词的雅化尊体的词学观念相关。

关键词：婉约词《蝶恋花》以诗为词常州词派《卜算子》文本阐释词学观比兴