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基于深度鉴伪的图像和谐化方法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：张琦邢冠宇董哲镐刘艳丽四川大学建筑与环境学院四川大学计算机学院四川大学视觉合成图形图像技术国家级重点实验室

在计算机视觉和增强现实领域中，将前景物体融合到背景场景中并实现图像和谐是一项重要且具有挑战性的任务. 目前和谐化方法大多通过调整图像前景的外观使其与背景相适应来达到视觉上一致性，和谐化效果的提升空间有限，为了进一步... 详细信息

在计算机视觉和增强现实领域中，将前景物体融合到背景场景中并实现图像和谐是一项重要且具有挑战性的任务. 目前和谐化方法大多通过调整图像前景的外观使其与背景相适应来达到视觉上一致性，和谐化效果的提升空间有限，为了进一步提升性能，所提方法通过引入深度鉴伪网络，利用生成对抗机制将鉴伪网络的结果作为判定指标与现有编码器-解码器和谐化网络构建GAN模型，二者互相博弈以达到鉴伪网络无法识别出和谐重构后的结果为合成图像的目的，并在鉴伪网络中添加了图像差分模块和图像光照模块，该部分有效地增强其鉴定性能. 从定性和定量2方面在公共的基准数据集iHarmony4上进行多组实验，结果表明，所提方法均优于所有的对比方法，其中，比性能最好的对比方法在MSE和PSNR评估指标上分别提高了0.24和0.16，在图像和谐化任务上取得了优异的表现.

关键词：图像合成图像和谐化图像鉴伪光照图差分图

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深度人脸识别的光照分析

计算机辅助设计与图形学学报 2022年第1期34卷 74-83页

作者：李文刘艳丽邢冠宇四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室成都610065 四川大学计算机学院成都610065

光照是影响人脸识别效果的重要因素,针对当前人脸数据建库技术构建满足光照分析需求的数据库难度较大的问题,开展基于三维人脸模型的深度人脸识别光照分析研究.首先,借助三维人脸模型,根据人脸基图像表示理论提出一种对应任意光照的人... 详细信息

光照是影响人脸识别效果的重要因素,针对当前人脸数据建库技术构建满足光照分析需求的数据库难度较大的问题,开展基于三维人脸模型的深度人脸识别光照分析研究.首先,借助三维人脸模型,根据人脸基图像表示理论提出一种对应任意光照的人脸图像生成方法,用于构建光照分析所需的人脸图像库;然后,利用构建的多光照人脸图像库分析不同光照采样方案对人脸识别模型性能的影响,探索建库所需的最优光照采样方案;最后,借助虚拟数据具有准确光照标注的优势,基于多任务学习框架测试不同光照标注方法对识别网络训练效果的影响,进一步提高深度人脸识别网络对光照变化的鲁棒性.通过在虚拟数据和真实数据上开展的不同光照采样方案及标注方法对人脸识别模型性能影响的实验得出,使用适量基图像光照构建数据库是一种有效的光照采样方案,而准确的光照标注可进一步提升人脸识别率,对应的识别模型在具备极端光照的测试集上的人脸识别率可达98%以上.该研究提高了深度人脸识别模型的性能,为构建人脸图像库的光照采样策略和光照标注方法提供了依据.

关键词：人脸三维模型人脸图像建库光照分析人脸识别深度学习

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单幅RGB-D图像本征图像交互分解算法

计算机辅助设计与图形学学报 2017年第7期29卷 1283-1291页

作者：邢冠宇袁霞李龙刘艳丽电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731 电子科技大学机器人研究中心成都611731 四川大学计算机学院成都610065

为使分解结果可保留光照的空间变化性,获取较为准确的本征图像分解结果,提出一种单幅RGB-D图像本征图像交互分解算法.首先提出了一个包含远距离光照项、近距离光照项和材质项3个本征属性部分的本征图像模型,以模拟光照的空间变化性;之... 详细信息

为使分解结果可保留光照的空间变化性,获取较为准确的本征图像分解结果,提出一种单幅RGB-D图像本征图像交互分解算法.首先提出了一个包含远距离光照项、近距离光照项和材质项3个本征属性部分的本征图像模型,以模拟光照的空间变化性;之后利用球面调和函数估计场景远距离光源分布,为提高分解的准确性,将恢复的光照分布作为先验约束,设计能量函数求解远距离光照项;最后通过用户交互指定部分材质相同但光照条件不同的像素,并设计算法将用户交互约束传递至全图,从而实现对于场景材质图像及近距离光照图像的求解.实验结果证明,该算法是有效的.

关键词：本征图像分解用户交互单幅RGB-D图像光照先验光照空间变化性

基于ADSP-BF533的嵌入式TCP/IP协议栈设计

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基于ADSP-BF533的嵌入式TCP/IP协议栈设计

作者：邢冠宇西安电子科技大学

学位级别：硕士

嵌入式设备网络化是当前嵌入式技术研究的一个新热点。ADSP-BF533作为一款嵌入式DSP处理器,具有功耗低、并行处理能力强等特点,广泛应用于嵌入式设备尤其是音视频产品中。论文研究并提出了一种基于ADSP-BF533的嵌入式TCP/IP协议栈设计方... 详细信息

嵌入式设备网络化是当前嵌入式技术研究的一个新热点。ADSP-BF533作为一款嵌入式DSP处理器,具有功耗低、并行处理能力强等特点,广泛应用于嵌入式设备尤其是音视频产品中。论文研究并提出了一种基于ADSP-BF533的嵌入式TCP/IP协议栈设计方案,实现了嵌入式硬件的网络通信功能,具有一定的理论意义和实际应用价值。论文研究了嵌入式技术及DSP技术,分析了几种目前比较流行的嵌入式TCP/IP协议栈实现方案,设计了基于DSP的系统方案,协议栈硬件采用ADSP-BF533作为核心处理器,对各接口单元及外设进行控制及执行整个协议栈,网络接口芯片DM9000实现底层网络数据编解码。论文采用模块化编程方法,依据TCP/IP协议栈分层结构,从下至上实现各协议的程序设计与调试,通过定义单独的数据收发缓冲区和结构体指针提高数据访问效率,优化了协议模块数据报处理流程。在实验室局域网环境对硬件平台及嵌入式TCP/IP协议栈运行情况进行测试,测试结果表明硬件工作正常且协议栈功能正常,达到了预期目标。

关键词： ADSP-BF533 DSP 嵌入式TCP/IP协议栈

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室外移动视点视频的在线阴影边缘检测

计算机辅助设计与图形学学报 2018年第10期30卷 1827-1834页

作者：刘艳丽吴彧陈祥祥邢冠宇四川大学计算机学院成都610000 四川大学视觉合成图形图像国防重点实验室成都610000 电子科技大学计算机科学与工程学院成都610000

针对移动视点视频的阴影边缘检测问题,提出一种在线检测室外场景阴影边缘算法.该算法将当前帧中的阴影边缘分为通过前一帧光流跟踪得到的阴影边缘和由视点改变出现的新阴影边缘,由于光流追踪不可避免地存在累积误差,使用Canny边缘置信... 详细信息

针对移动视点视频的阴影边缘检测问题,提出一种在线检测室外场景阴影边缘算法.该算法将当前帧中的阴影边缘分为通过前一帧光流跟踪得到的阴影边缘和由视点改变出现的新阴影边缘,由于光流追踪不可避免地存在累积误差,使用Canny边缘置信和单应性矩阵对追踪结果进行优化,在检测新阴影边缘时,根据同一幅图像不同区域具有相似的光照条件这一观察提取优化后的跟踪阴影边缘的阴影特征,匹配并筛选出新阴影边缘;针对整体结果中仍可能存在的阴影边缘断裂等不连续情况,提出基于梯度一致性的优化算法对断点进行修复.对手持摄像机拍摄的室外移动视点视频,采用文中算法与光流跟踪、Groundtruth进行比较,实验结果表明,文中算法能准确、完整地检测到在线视频中的阴影边缘.

关键词：增强现实移动视点阴影检测光流追踪特征匹配

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移动视点视频的平面检测与跟踪

计算机辅助设计与图形学学报 2019年第12期31卷 2074-2081页

作者：刘艳丽李志明赵晓莹邢冠宇四川大学计算机学院成都610000 四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室成都610000

针对广泛存在的建筑物场景,提出了一种基于视频的平面检测与跟踪算法.算法分为3步,给定初始帧图像中的平面边界,第1步通过相邻2帧图像间的单应性矩阵跟踪平面边界,由于单应性矩阵跟踪会导致累积误差,首先采用RANSAC算法拟合边界线段,再... 详细信息

针对广泛存在的建筑物场景,提出了一种基于视频的平面检测与跟踪算法.算法分为3步,给定初始帧图像中的平面边界,第1步通过相邻2帧图像间的单应性矩阵跟踪平面边界,由于单应性矩阵跟踪会导致累积误差,首先采用RANSAC算法拟合边界线段,再使用绝对二次曲线约束和LM算法优化平面边界.第2步检测新出现的平面,根据原平面边界是由两组不同的平行线段组成提取该平面外围的第三类平行线段,由此判断是否有新的平面出现并检测新平面边界.第3步在检测到新平面边界后跟踪当前帧的所有平面到下一帧,当新出现的平面区域有增加或减少时,根据同一平面材质相似这一信息使用漫水填充和图像分割更新平面边界.最后,采用5个真实场景进行了实验,结果表明,文中算法能准确、稳定地在线检测与跟踪视频中的平面边界.

关键词：移动视点平面检测平面跟踪

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基于能量优化的在线室外光照估计算法

计算机辅助设计与图形学学报 2011年第1期23卷 132-137页

作者：刘艳丽邢冠宇秦学英彭群生四川大学计算机学院成都610065 浙江大学CAD & CG国家重点实验室杭州310027 四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室成都610065 浙江大学CAD &CG国家重点实验室杭州310027 山东大学计算机科学与技术学院济南250000

为了保证增强现实中的光照一致性,提出一种基于能量优化的室外场景的实时光照估计算法.首先将室外场景图像表示成太阳光基图像和天空光基图像的线性组合;在此基础上,利用太阳光基图像的特点,将太阳光和天空光入射光强的求解归结为一个... 详细信息

为了保证增强现实中的光照一致性,提出一种基于能量优化的室外场景的实时光照估计算法.首先将室外场景图像表示成太阳光基图像和天空光基图像的线性组合;在此基础上,利用太阳光基图像的特点,将太阳光和天空光入射光强的求解归结为一个可实时求解的能量最小化问题.与现有算法相比,文中算法不需要离线学习,因而更适合于增强现实.

关键词：增强现实室外场景光照估计

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一种鲁棒的实时室外光照估计算法

计算机辅助设计与图形学学报 2013年第6期25卷 767-773页

作者：刘艳丽杨美燕邢冠宇吴志红彭群生四川大学计算机学院成都610065 四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室成都610065 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027

针对动态变化的室外光照求解问题,提出一种室外场景的实时光照估计算法.该算法基于室外场景图像的线性分解模型,利用太阳光基图像中阴影像素的特点和视频中光照的时空连续性构建由数据项和光滑项组成的目标函数,对太阳光和天空光的入射... 详细信息

针对动态变化的室外光照求解问题,提出一种室外场景的实时光照估计算法.该算法基于室外场景图像的线性分解模型,利用太阳光基图像中阴影像素的特点和视频中光照的时空连续性构建由数据项和光滑项组成的目标函数,对太阳光和天空光的入射光强进行求解,得到视频帧图像所对应的实时光照参数与相应的太阳光基图像.实验结果表明,文中算法可应用于计算机视觉中受光照变化影响的在线视频处理,如增强现实、视频阴影检测、重光照等.

关键词：室外场景光照估计实时性

基于Ray Tracing的《计算机图形学》实验教学研究

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实验科学与技术 2013年第6期11卷 221-223,245页

作者：邢冠宇电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731

真实感图形学是计算机图形学的重要研究方向之一,主要研究如何使用计算机模拟真实场景,生成真假难辨的画面。但是,目前高校《计算机图形学》的教学内容常以简单画面的绘制为主,忽略了有关真实感绘制的内容。文中针对真实感图形学,根据... 详细信息

真实感图形学是计算机图形学的重要研究方向之一,主要研究如何使用计算机模拟真实场景,生成真假难辨的画面。但是,目前高校《计算机图形学》的教学内容常以简单画面的绘制为主,忽略了有关真实感绘制的内容。文中针对真实感图形学,根据真实感绘制中常用的光线跟踪算法设计教学实验,以加强学生对真实感图形学的了解。实验涉及场景光照明模型与几何求交等知识,可以培养学生研究问题和解决问题的能力。

关键词：计算机图形学真实感图形学光线跟踪实验教学