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基于自编码器的自适应三维重建技术研究

基于自编码器的自适应三维重建技术研究

作者：邱吉雨北京交通大学

学位级别：硕士

三维重建是计算机视觉研究领域的重要任务之一,随着多个大型三维模型标准数据集的出现,越来越多的学者尝试将二维图像任务中的成熟方法迁移至三维重建的研究范畴中。相较于需要使用价格高昂的图像信息采集设备来标定图像信息的传统重建... 详细信息

三维重建是计算机视觉研究领域的重要任务之一,随着多个大型三维模型标准数据集的出现,越来越多的学者尝试将二维图像任务中的成熟方法迁移至三维重建的研究范畴中。相较于需要使用价格高昂的图像信息采集设备来标定图像信息的传统重建方法,基于深度学习的重建方法无需使用高精度三维信息采集设备,只需将二维图片输入至训练好的神经网络模型中便可重建出物体的三维数据。当前已有的利用单张二维图像重建物体三维数据的研究方法中,重建效果较好的方法存在网络参数量大、训练速度慢的问题,网络较为轻量的方法存在重建效果差的问题。本文归纳并总结了重建点云领域标杆方法PSGN的优势与不足,研究了自编码器、密连接网络以及注意力机制等技术的工作原理,针对含有单层自编码器的PSGN网络重建点云精度不足、含有双层自编码器的PSGN网络计算量大且训练速度慢的问题,基于含有单层自编码器的PSGN的网络结构提出了一种具有自适应性且重建点云精度更高的点云重建网络,使网络保持轻量特性的情况下大幅度提升了重建点云的精度。本文具体的研究内容如下:(1)提出了一种基于密连接思想的点云重建网络(Dense Connection-PSGN,DC-PSGN)。针对含有两层自编码器的PSGN网络参数量大、训练速度慢等问题,本文对含有单层自编码器的PSGN网络的结构进行了改进。首先,我们将编码器部分单个卷积模块卷积层间的连接方式替换为密连接方式,在提高重建点云精度的同时让网络拥有更好的性能。其次,我们将由经单个密连接模块所得特征作为网络深层特征的正则项,提升了特征信息的完整性。然后,我们为上述改进方法设计了多种不同的网络结构并通过实验结果选择对重建点云任务适配性最好的网络结构。最后,我们通过观测与对比DC-PSGN与原始PSGN方法的参数量、计算量、收敛速度与重建点云精度来证明DC-PSGN方法的有效性。(2)针对DC-PSGN对部分类别物体重建点云精度不足的问题,本文引入多种代表不同特征重构方式的注意力机制对DC-PSGN进行改进。该方法通过使用注意力机制获取密连接模块输入特征的权重并以上述权重对密连接模块的输出特征进行重构,使得网络模型在特征提取过程中能够自适应地强化重要信息、弱化非重要信息。其次,我们通过衡量引入不同注意力机制对网络重建点云精度的提升幅度以及对网络参数量与计算量的增幅确定与本文所研究内容最适配的注意力机制。最后,我们通过实验结果证明本文方法相较于含有两层自编码器的PSGN在参数量减少49%的情况下,网络重建点云的精度在CD(Chamfer Distance)与EMD(Earth Mover’s Distance)度量上分别提升了28%与30%。

关键词：三维重建重建点云密连接网络注意力机制卷积神经网络

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铝对稀土耐热钢中非金属夹杂物的影响

钢铁 2022年第4期57卷 52-57页

作者：王野光刘承军邱吉雨东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

稀土能够显著提升钢材的性能,是高品质钢中常见的合金元素之一。然而,由于稀土与O、S等杂质元素之间存在极强的亲和力,加入钢中后形成的高熔点、大尺寸夹杂物对浇铸工艺的顺行及产品质量均有严重危害。为了探讨不同铝含量对稀土耐热钢... 详细信息

稀土能够显著提升钢材的性能,是高品质钢中常见的合金元素之一。然而,由于稀土与O、S等杂质元素之间存在极强的亲和力,加入钢中后形成的高熔点、大尺寸夹杂物对浇铸工艺的顺行及产品质量均有严重危害。为了探讨不同铝含量对稀土耐热钢中非金属夹杂物类型及尺寸分布的影响,在利用优化的热力学模型进行模拟计算的基础上,设计并开展了高温试验。热力学计算结果表明,增大铝含量能够抑制钢中Ce_(2)O_(3)夹杂物的析出,同时促进CeAlO_(3)和Ce_(2)O_(2)S夹杂物的析出,根据钢液中Ce、Al、O及S含量的变化,总结了夹杂物转变的临界热力学条件,当铝质量分数为0.025%~0.065%时,满足w([Al])/w([Ce])为270,Ce_(2)O_(3)变质成CeAlO_(3);当铝质量分数为0.065%~0.17%时,满足w([S])/w([O])为10,Ce_(2)O_(3)转变为Ce_(2)O_(2)S。试验结果表明,在铈加入量一定的情况下,随着铝质量分数在0~0.3%范围内增大,不同试验钢中典型夹杂物的变化趋势为Ce_(2)O_(3)→Ce_(2)O_(3)+CeAlO_(3)→CeAlO_(3)+Ce_(2)O_(2)S,相应地,夹杂物的平均粒径由4.69μm降低至2.73μm。由夹杂物类型与尺寸之间关系的统计结果可知,尺寸较小的Ce_(2)O_(2)S的形成是导致夹杂物尺寸减小的主要原因之一;适当增大稀土耐热钢的铝脱氧强度,能够通过改变夹杂物类型的方式,有效细化钢中夹杂物的尺寸,有望改善稀土耐热钢的水口结瘤问题和产品质量。

关键词：铝脱氧稀土耐热钢热力学计算夹杂物类型尺寸细化

CaO-SiO_2-MgO-10%Al_2O_3-5%TiO_2体系液相线的实验测定

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第10期47卷 3309-3314页

作者：石俊杰孙丽枫邱吉雨王昭云张波姜茂发东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室辽宁沈阳110819

针对CaO-SiO_2-MgO-Al2O3-TiO_2体系等温线等热力学数据的缺失等问题,采用热丝法(SHTT)熔化析晶性能测定仪对CaO-SiO_2-MgO-10%Al2O3-5%TiO_2五元渣系相图中MgO质量分数分别为5%,10%和15%特定成分下渣系的熔化温度进行测定,得到不同MgO... 详细信息

针对CaO-SiO_2-MgO-Al2O3-TiO_2体系等温线等热力学数据的缺失等问题,采用热丝法(SHTT)熔化析晶性能测定仪对CaO-SiO_2-MgO-10%Al2O3-5%TiO_2五元渣系相图中MgO质量分数分别为5%,10%和15%特定成分下渣系的熔化温度进行测定,得到不同MgO质量分数下温度随碱度的变化规律,并依据同一初晶区内组分与熔化温度的热力学函数关系拟合得到该渣系1 250,1 300和1 350℃下的液相线。将本实验测定的渣系相图信息与文献中相同相图区域进行对比。研究结果表明:采用热丝法熔化析晶性能测定仪测定渣系温度并绘制等温线的方法是可行的。

关键词：相图液相线熔化温度热力学热丝法(SHTT)

CaO-Al_(2)O_(3)-MgO-SiO_(2)-Ce_(2)O_(3)渣系活度计算模型

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钢铁钒钛 2022年第4期43卷 121-126页

作者：俞成邱吉雨刘承军多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

稀土钢冶炼过程中,含稀土钢液与熔渣间存在强烈的渣金反应,导致钢中溶解态稀土含量波动严重,影响其在钢中的作用效果。然而,由于含稀土渣系热力学数据的缺失,限制了相关研究工作的开展。依据分子离子共存理论,建立了CaO-Al_(2)O_(3)-MgO... 详细信息

稀土钢冶炼过程中,含稀土钢液与熔渣间存在强烈的渣金反应,导致钢中溶解态稀土含量波动严重,影响其在钢中的作用效果。然而,由于含稀土渣系热力学数据的缺失,限制了相关研究工作的开展。依据分子离子共存理论,建立了CaO-Al_(2)O_(3)-MgO-SiO_(2)-Ce_(2)O_(3)渣系的活度计算模型,并绘制组元的等活度线图,讨论w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))、w(Ce_(2)O_(3))等成分变化对渣系中各组元活度的影响。计算结果表明,CaO-Al_(2)O_(3)基精炼渣的SiO_(2)活度范围(4×10^(−19)~7×10^(−18))远小于CaO-SiO_(2)基精炼渣的活度范围(0.003~0.4),即对于稀土钢而言,CaO-Al_(2)O_(3)基精炼渣更为适用;对于CaO-Al_(2)O_(3)基精炼渣,提高熔渣的w(CaO)/wAl_(2)O_(3)和w(Ce_(2)O_(3))可增加(Ce_(2)O_(3))活度、减小Al_(2)O_(3)活度,能够减弱含稀土钢液与熔渣中Al_(2)O_(3)间的反应。

关键词：稀土钢精炼渣系活度分子离子共存理论

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基于Java开发Web项目的核心技术

电子元器件与信息技术 2018年第7期 93-94+119页

作者：邱吉雨山西农业大学

Java语言目前是使用最广泛的编程语言。在Web项目开发当中,Java语言可作为完成业务逻辑实现的主要语言。本篇论文主要研究了在使用Java语言开发Web项目时所用到的技术,以及这些技术在Web项目开发中所起的作用。同时解读了基于eclipse的... 详细信息

Java语言目前是使用最广泛的编程语言。在Web项目开发当中,Java语言可作为完成业务逻辑实现的主要语言。本篇论文主要研究了在使用Java语言开发Web项目时所用到的技术,以及这些技术在Web项目开发中所起的作用。同时解读了基于eclipse的Web项目开发的流程。

关键词： Java EE Web项目开发 JDBC Servlet

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基于客运需求预测系统的Web应用测试研究

电子技术与软件工程 2020年第18期 56-59页

作者：邱吉雨宋欣悦北京交通大学计算机与信息技术学院北京市100044

本文以客运需求预测系统中的测试条目为案例,延伸分析了一种优化后Web系统的测试思路、步骤以及每个步骤中相关的测试方法和测试工具。旨在为Web项目中的软件测试提供一条清晰的测试分析思路。

关键词：软件测试测试计划测试方案 Web项目需求预测系统

CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5体系零变反应的热力学研究

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CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5体系零变反应的热力学研究

2CaO·Al2O3·Ce2O3与2CaO·3Al2O3·Ce2O3化合物吉布斯自由能的评估

中国稀土学会2020学术年会暨江西(赣州)稀土资源绿色开发与高效利用大会

作者：邱吉雨刘承军东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室东北大学冶金学院

我国内蒙地区的白云鄂博矿中蕴含着丰富的稀土资源,在对其尾矿资源进行综合利用时,CaO-SiO-LaO-NbO多元渣系相图的缺失严重限制了相关火法工艺的研究开发。该渣系的初晶区相邻关系及相应的零变反应对该体系相图的研究具有重要意义。本... 详细信息

我国内蒙地区的白云鄂博矿中蕴含着丰富的稀土资源,在对其尾矿资源进行综合利用时,CaO-SiO-LaO-NbO多元渣系相图的缺失严重限制了相关火法工艺的研究开发。该渣系的初晶区相邻关系及相应的零变反应对该体系相图的研究具有重要意义。本文通过热力学平衡实验,结合EPMA、XRD等检测分析手段,研究了CaO-SiO-NbO-LaO体系的相平衡关系。在此基础上,确定了该渣系内9个固相共存四面体区域,以及其中5个零变反应的类型,分别是:(1)L+CaO·3SiO·2LaO→CaO·SiO+SiO+LaO·NbO(2)L→CaO·SiO+LaO·NbO+SiO+CaO·NbO,(3)L+CaO·3SiO·2LaO+2CaO·NbO→10CaO·6SiO·NbO+LaO·NbO(4)L4+10CaO·6SiO·NbO→CaO·SiO+2CaO·NbO+LaO·NbO(5)L+2CaO·NbO→CaO·NbO+LaO·NbO+CaO·SiO.

关键词： CaO-SiO2-Nb2O5-La2O3 平衡实验相图初晶区零变反应

来源： cnki会议评论

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2CaO·Al2O3·Ce2O3与2CaO·3Al2O3·Ce2O3化合物吉布斯自由能的...

CaO-Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)渣系的相平衡关系研究

第十四届中国包头·稀土产业论坛、中国稀土学会2022学术年会

作者：霍国杰邱吉雨刘承军

含稀土化合物的热力学数据无论对于钢中稀土夹杂物的生成、改质的热力学计算,或是对稀土钢相关冶金渣系的热力学数据库的建立均具备重要意义。Ca O-AlO-CeO渣系是稀土钢新型冶金渣系的基础渣系,本文以其中的两个三元计量比化合物2CaO·... 详细信息

含稀土化合物的热力学数据无论对于钢中稀土夹杂物的生成、改质的热力学计算,或是对稀土钢相关冶金渣系的热力学数据库的建立均具备重要意义。Ca O-AlO-CeO渣系是稀土钢新型冶金渣系的基础渣系,本文以其中的两个三元计量比化合物2CaO·AlO·CeO和2CaO·3AlO·CeO为研究对象,首先通过相平衡实验测定该渣系在1300℃的相平衡关系,结合扫描电镜、能谱分析确定其中2CaO·AlO·CeO-AlO·CeO等共11组物相共存关系。在此基础上,通过搜集现有其他物相的吉布斯自由能数据,根据计算相图原理,推算出计量比化合物2CaO·AlO·CeO和2CaO·3AlO·CeO的吉布斯自由能的合理数值范围,并给出误差在1%之内的推荐值。

关键词： CaO-Al2O3-Ce2O3 相平衡计算相图吉布斯自由能

来源： cnki会议评论

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稀土 2023年第4期44卷 155-162,I0005页

作者：于水清邱吉雨高圣煜龚恒辉姜茂发刘承军东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学理学院辽宁沈阳110819

CaO-Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)渣系是稀土钢新型冶金渣系的基础渣系,其相平衡关系等热力学信息的缺失限制了相关渣系的研究和开发。本文通过高温相平衡实验,结合X射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析,研究了CaO-Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)渣... 详细信息

CaO-Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)渣系是稀土钢新型冶金渣系的基础渣系,其相平衡关系等热力学信息的缺失限制了相关渣系的研究和开发。本文通过高温相平衡实验,结合X射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析,研究了CaO-Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)渣系的相平衡关系。根据1100℃的实验结果,明确了该渣系中十种物相间的共存关系,以Alkemade连线的形式展示,包括:2CaO·Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)-CaO、2CaO·Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)、2CaO·Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)-3CaO·Al_(2)O_(3)、2CaO·Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)·Al_(2)O_(3)、2CaO·Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)-2CaO·Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)、2CaO·3Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)·Al_(2)O_(3)、2CaO·3Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)-3CaO·Al_(2)O_(3)、2CaO·3Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)-CaO·Al_(2)O_(3)、2CaO·3Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)-CaO·2Al_(2)O_(3)、Ce_(2)O_(3)·Al_(2)O_(3)-CaO·2Al_(2)O_(3)、Ce_(2)O_(3)·Al_(2)O_(3)-CaO·6Al_(2)O_(3)。根据1600℃的实验结果,绘制了1600℃的等温截面图,确定了其中的4个三相区、5个两相区、单一液相区,包括:液相+CaO+2CaO·Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)、液相+Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)+2CaO·Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)、液相+Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)+2CaO·3Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)、液相+2CaO·3Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)+CaO·2Al_(2)O_(3)、液相+CaO、液相+2CaO·Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)、液相+Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)、液相+2CaO·3Al_(2)O_(3)·Ce_(2)O_(3)、Liquid+CaO·2Al_(2)O_(3)、液相区。

关键词： CaO-Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)渣系相平衡物相共存关系等温相图