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数字人风格化、多模态驱动与交互进展

中国图象图形学报 2025年第2期30卷 334-360页

作者：潘烨李韶旭谭帅韦俊杰翟广涛杨小康上海交通大学计算机科学与工程系上海200240

风格化数字人是在计算机图形学、视觉艺术和游戏设计等领域中迅速发展的一个领域。数字人物的设计和制作技术取得了显著的进步,使得数字人物能够具有更加逼真的外观和行为,同时也可以更好地适应各种艺术风格和情境。本文围绕风格化数字... 详细信息

风格化数字人是在计算机图形学、视觉艺术和游戏设计等领域中迅速发展的一个领域。数字人物的设计和制作技术取得了显著的进步,使得数字人物能够具有更加逼真的外观和行为,同时也可以更好地适应各种艺术风格和情境。本文围绕风格化数字人任务,围绕数字人的风格化生成、多模态驱动与用户交互3个核心研究方向的发展现状、前沿动态、热点问题等进行系统性综述。针对数字人的风格化生成,从显式三维模型和隐式三维模型两种数字人的三维表达方式对于方法进行分类。显式三维数字人风格化以基于优化的方法、基于生成对抗网络的方法、基于引擎的方法为主要分析对象;隐式三维数字人风格化从通用隐式场景风格化方法以及针对人脸的隐式风格化进行回顾。针对数字人的驱动,根据驱动源的不同,从显式音频驱动、文本驱动和视频驱动3个方面进行回顾。根据驱动实现算法的不同,从基于中间变量、基于编码—解码结构等方面进行回顾。此外,算法还根据中间变量的不同可分为基于关键点、三维人脸和光流的方法。针对数字人的用户交互,目前主流的交互方式是语音交互,本文对语音交互模块从自动语音识别和文本转语音合成两方面进行了回顾,对于数字人的对话系统模块,从自然语言理解和自然语言生成等方面进行了回顾。在此基础上,展望了风格化数字人研究的未来发展趋势,为后续的相关研究提供参考。

关键词：风格化数字人人脸驱动人机交互三维建模深度学习神经网络

计算机视觉中图匹配研究进展:从二图匹配迈向多图匹配

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控制理论与应用 2018年第12期35卷 1715-1724页

作者：严骏驰杨小康上海交通大学计算机科学与工程系上海200240 上海交通大学人工智能研究院上海200240

图匹配试图求解二图或多图之间节点的对应关系.在图像图形领域,图匹配是一个历久弥新的基础性问题.从优化的角度来看,图匹配问题是一个组合优化问题,且在一般情形下具有非确定性多项式复杂程度(non-deter-ministic polynomial, NP)难度... 详细信息

图匹配试图求解二图或多图之间节点的对应关系.在图像图形领域,图匹配是一个历久弥新的基础性问题.从优化的角度来看,图匹配问题是一个组合优化问题,且在一般情形下具有非确定性多项式复杂程度(non-deter-ministic polynomial, NP)难度的性质.在过去数十年间,出现了大量求解二图匹配的近似算法,并在各个领域得到了较为广泛的应用.然而,受限于优化问题本身的理论困难和实际应用中数据质量的种种限制,各二图匹配算法在匹配精度上的性能日益趋近饱和.相比之下,由于引入了更多信息且往往更符合实际问题的设定,多图的协同匹配则逐渐成为了一个新兴且重要的研究方向.本文首先介绍了经典的二图匹配方法,随后着重介绍近年来多图匹配方法的最新进展和相关工作.最后,本文讨论了图匹配未来的发展.

关键词：图匹配多图匹配增量匹配高阶图匹配

石煤提钒反萃液中杂质离子对酸性铵盐沉钒的影响

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稀有金属 2016年第10期40卷 1060-1065页

作者：付朝阳张一敏刘涛黄晶杨小康武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081 湖北省页岩钒资源高效清洁利用工程技术中心湖北武汉430081

以V_2O_5浓度为17.85 g·L^(-1)的模拟一步法石煤提钒反萃液为研究对象。以沉钒产品纯度及其中杂质离子存在状态、杂质离子存在时多聚钒酸铵(APV)晶体状况为指标,讨论了模拟反萃液中的Fe^(3+),Al^(3+),Ca^(2+),K^+等金属杂质离子对酸性... 详细信息

以V_2O_5浓度为17.85 g·L^(-1)的模拟一步法石煤提钒反萃液为研究对象。以沉钒产品纯度及其中杂质离子存在状态、杂质离子存在时多聚钒酸铵(APV)晶体状况为指标,讨论了模拟反萃液中的Fe^(3+),Al^(3+),Ca^(2+),K^+等金属杂质离子对酸性铵盐沉钒效果的影响。研究结果表明:Fe^(3+),Al^(3+)妨碍沉钒过程的顺利进行且会降低产品V_2O_5的纯度,并造成沉钒母液的p H值改变,增加后续母液处理的成本和难度;而Ca^(2+),K^+仅会影响产品V_2O_5的纯度,对沉钒率和母液p H值的影响并不显著;4种杂质离子均会使产品多聚钒酸铵(APV)的晶体形貌发生改变,但是每种杂质改变APV晶体形貌的方式各异:Fe^(3+)会破坏APV晶体的完整性并改变其晶体颗粒大小,K^+破坏APV晶体的完整性;Ca^(2+)使APV晶体表面粗糙,晶体颗粒之间黏连,形成大块颗粒;Al^(3+)形成的杂多酸的非晶体状态阻碍APV晶体的顺利长大。同时得到了反萃液沉钒指标良好时,4种杂质离子浓度的控制范围:Fe^(3+)浓度应<0.1 g·L^(-1),Ca^(2+)浓度应<0.9 g·L^(-1),K^+浓度应<2.0 g·L^(-1),Al^(3+)浓度应<3.0 g·L^(-1).

关键词：石煤杂质离子反萃液酸性铵盐沉钒

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杂稻制种单产的灰色系统预测

种子 1994年第5期13卷 67-68页

作者：杨小康天柱县种子公司贵州天柱556600

杂稻制种单产是一个本征性灰色系统，通过对状态变量花遍U1、亩基本苗U2，施纯氮量U3和中间变量亩有效稳X2的灰色生成，就得到了单产X2的灰色生成，就得到了单产X1的灰色系统预测模型：利用该模型，就可以对天柱县杂稻制种单产进行预测... 详细信息

杂稻制种单产是一个本征性灰色系统，通过对状态变量花遍U1、亩基本苗U2，施纯氮量U3和中间变量亩有效稳X2的灰色生成，就得到了单产X2的灰色生成，就得到了单产X1的灰色系统预测模型：利用该模型，就可以对天柱县杂稻制种单产进行预测分析。

关键词：灰色系统预测模型灰区间后验差杂交水稻制种

原位X射线衍射技术研究聚丁烯-1晶型Ⅱ到晶型Ⅰ转变动力学及机理

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原位X射线衍射技术研究聚丁烯-1晶型Ⅱ到晶型Ⅰ转变动力学及机理

作者：杨小康郑州大学

学位级别：硕士

等规聚丁烯-1（iPB-1）是一种典型的多晶型聚合物。根据结晶条件的不同,iPB-1可以形成多种晶型,其中最重要的为晶型I和晶型Ⅱ。iPB-1从熔体降温结晶时一般生成晶型Ⅱ,晶型Ⅱ又会自发地转变为晶型I。这种相转变可以提高iPB-1的熔点与密度... 详细信息

等规聚丁烯-1（iPB-1）是一种典型的多晶型聚合物。根据结晶条件的不同,iPB-1可以形成多种晶型,其中最重要的为晶型I和晶型Ⅱ。iPB-1从熔体降温结晶时一般生成晶型Ⅱ,晶型Ⅱ又会自发地转变为晶型I。这种相转变可以提高iPB-1的熔点与密度,并提高其力学性能。静态下iPB-1完成从晶型Ⅱ到晶型I的相转变需要数周的时间,导致生产周期与生产成本的大幅度增加。因此,研究如何加速iPB-1的相转变就显得非常重要。研究表明,施加应变是一种加速相转变的有效方法。文献中已有在固体拉伸过程中iPB-1从晶型Ⅱ到晶型I转变的报道,但并没有关注拉伸至不同应变后退火过程中的相转变。另外,文献中只研究了iPB-1熔体拉伸过程中的结构演化,并没有关注拉伸完成后退火时的相转变。本论文重点研究了iPB-1通过固体拉伸或熔体拉伸至不同应变后退火过程中的相转变,并分析了影响相转变的结构因素和相转变机理。主要研究成果如下:（1）结合原位广角X射线衍射（WAXD）研究了固体预拉伸晶型Ⅱ对其进一步相转变的影响。采用了三种拉伸模式,即连续拉伸至断裂（模式A）、拉伸至设定应变后原位跟踪静态相转变（模式B,相转变过程中样品两端固定）以及拉伸至设定应变后卸载拉伸力原位跟踪相转变（模式C,样品一端被固定）。原位WAXD结果表明随着预应变的增加,剩余晶型Ⅱ的相转变动力学加快,相转变完成率提高,即残余晶型Ⅱ比例降低。使用Avrami方程对相转变动力学进行分析,发现晶型I的生长维度随着预应变的增加而减小,这归因于随着预应变的增加,拉伸诱导的晶型I的约束作用增大。预应变在弹性区的样品的相转变虽然仍存在诱导期,但与未拉伸样品相比,其诱导期缩短、相转变加速且最终相转变程度增加。可能是由于预拉伸影响了晶型Ⅱ的链段构象或晶格排列,从而加速随后的相转变。通过拉伸模式B和模式C对比研究发现模式B中停止拉伸后的拉力不会显著影响相转变速率,因为该拉伸力低于触发晶型I成核的临界应力。（2）使用课题组研制的拉伸流变仪,结合原位WAXD研究了熔体拉伸诱导的取向晶型Ⅱ的相转变动力学。系统研究了拉伸应变与应变速率对晶型Ⅱ结构与相转变动力学的影响。研究发现相比于应变速率,应变对晶型Ⅱ的结构与相转变速率具有更显著的作用。原位WAXD分析表明随着应变的增加,生成的晶型Ⅱ取向度逐渐提高,晶型Ⅱ的相转变动力学加快。小角X射线散射（SAXS）分析表明应变硬化点之前的应变产生了具有高取向片晶结构的晶型Ⅱ,拉伸至应变硬化点之后产生了串晶结构。结合拉伸过程中的力学响应曲线可推断屈服后发生了链的解缠结。链解缠结可能通过提高非晶区分子链的运动性来进一步加速相转变。因此,与拉伸至屈服前的样品相比,屈服后样品的相转变动力学增加。不同速率拉伸的样品的SAXS分析表明,应变硬化后均产生了串晶结构。我们发现shish的形成对于相转变具有非常重要的作用,这可归因于高的内应力传递效率以及shish先于kebab转变而导致的更加拉紧的联系分子。

关键词：聚丁烯-1 拉伸诱导相转变流动诱导结晶取向晶型Ⅱ 相转变内应力解缠结串晶

关于杂稻制种幼穗分化期多效唑施用效果的数学模型研究

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种子 1994年第3期13卷 24-28页

作者：杨小康贵州省天柱县种子公司天柱556600

试验采用饱和D—最优计划设计，研究了多效唑使用剂量、浓度、时期与产量、包颈率、结实率、花调效果等的关系，分别得出了它们的回归数学模型。研究结果揭示了多效唑是以影响始穗期、包颈率和结实率而最终影响到产量的。综合分析认为... 详细信息

试验采用饱和D—最优计划设计，研究了多效唑使用剂量、浓度、时期与产量、包颈率、结实率、花调效果等的关系，分别得出了它们的回归数学模型。研究结果揭示了多效唑是以影响始穗期、包颈率和结实率而最终影响到产量的。综合分析认为，要延迟母本始穗期，减少包颈率、提高结实率，夺取制种高产多效唑施用的最佳剂量为153克．浓度322ppm，时期为幼穗分化第四期。

关键词：多效唑幼穗分化期数学模型水稻

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一种锚泊条件下捷联惯导系统级标定方法

中国惯性技术学报 2020年第1期28卷 1-7页

作者：杨小康严恭敏李四海西北工业大学自动化学院西安710129

捷联惯导的误差参数标定,一般是在实验室静基座或外场轻微晃动干扰基座下进行的,不能满足舰船出海期间在锚泊条件下对捷联系统进行标定的需求。针对此问题,提出了一种舰船锚泊条件捷联系统级标定方法。通过设置合适的卡尔曼滤波器量测... 详细信息

捷联惯导的误差参数标定,一般是在实验室静基座或外场轻微晃动干扰基座下进行的,不能满足舰船出海期间在锚泊条件下对捷联系统进行标定的需求。针对此问题,提出了一种舰船锚泊条件捷联系统级标定方法。通过设置合适的卡尔曼滤波器量测误差参数和延长系统级标定时间,来减小锚泊运动的影响,使系统级标定结果准确稳定。通过设置不同的惯导系统误差,进行多次锚泊条件系统级标定仿真,对所提方法进行验证。仿真结果表明,在经过系统级标定后,加速度计零偏误差小于10μg,陀螺和加速度计的刻度系数误差小于30ppm,两者的安装误差角小于10’’。舰船锚泊条件系统级标定方法可以在舰船出海后不依赖外部测量信息标定惯导的部分参数,具有一定的应用参考价值。

关键词：系统级标定锚泊运动惯性导航卡尔曼滤波

HDTV视频编码器的动态图像组结构和码率分配策略

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上海交通大学学报 1999年第9期33卷 1064-1067页

作者：杨小康冯亚林张文军余松煜上海交通大学图像通信和信息处理研究所上海200030

基于子图划分的高清晰度电视（ＨＤＴＶ）视频编码器，先将１９２０×１１５２的ＨＤＴＶ画面划分成６个１９２０×１９２的水平条状子画面，由６个子编码器并行编码，最后将６路码流合成为ＨＤＴＶ码流．文中以场景切换检测为... 详细信息

基于子图划分的高清晰度电视（ＨＤＴＶ）视频编码器，先将１９２０×１１５２的ＨＤＴＶ画面划分成６个１９２０×１９２的水平条状子画面，由６个子编码器并行编码，最后将６路码流合成为ＨＤＴＶ码流．文中以场景切换检测为依据，进行动态图像组（ＧＯＰ）结构调整，以Ｉ帧场景复杂度为依据进行码率分配．实验表明，该策略能很好地保证子图重建质量和ＨＤＴＶ各子图之间主观重建质量的一致性，清除可能出现的子图划分效应．

关键词：高清晰度电视视频编码器动态图像组结构

镍基高温合金IN738选区激光熔化成形中裂纹形成影响因素及其抑制手段

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镍基高温合金IN738选区激光熔化成形中裂纹形成影响因素及其抑制...

作者：杨小康兰州理工大学

学位级别：硕士

选区激光熔化技术因其独特的“逐层加工”增材制造方式,具有加工周期短、材料利用率高、能够成形传统工艺难以实现的复杂结构零件等特点,在全球得到了快速的发展。IN738合金由于其高温蠕变性能、耐热腐蚀性能等优于现有的大多数镍基高... 详细信息

选区激光熔化技术因其独特的“逐层加工”增材制造方式,具有加工周期短、材料利用率高、能够成形传统工艺难以实现的复杂结构零件等特点,在全球得到了快速的发展。IN738合金由于其高温蠕变性能、耐热腐蚀性能等优于现有的大多数镍基高温合金,而被广泛应用于航空发动机、燃气轮机等热端部件,采用选区激光熔化技术直接成形这类复杂结构部件具有独特优势。然而,IN738合金因其高合金化程度和高Al、Ti含量,导致在选区激光熔化成形过程中具有高的裂纹敏感性、成形件致密度差等缺点。为此,本文以IN738合金粉末为成形材料,采用显微组织表征与分析、凝固模型建立、力学性能测试等手段对选区激光熔化技术中粉末的成形性能和裂纹的产生及抑制开展研究,旨在揭示裂纹的形成机理,建立“粉末原材料-成形工艺参数-零件性能”之间的联系,进而对粉末评估标准及成形件性能的调控提供合理参考。对单熔道的研究发现:熔道形态随激光功率的增加以及扫描速度的减小,由不规则断续形态向规则连续变化。在激光功率较高、扫描速度较低时,成形的熔道呈规则连续的条状。当激光功率低于270 W,扫描速度大于等于1750 mm/s时,粉末吸收能量减小,球化现象严重,形成典型的泪滴状颗粒甚至球状颗粒,无法形成连续的熔道。随着扫描速度的增加,激光功率的减小,熔池宽度减小,熔化穿透深度也随之减小。对两批IN738合金粉末成形件研究结果表明:原始粉末中Zr元素含量的增加,成形件XOY面及XOZ面裂纹密度增加;Zr元素含量的增加降低了合金的固相线温度,同时促进了晶界处M(Ti,Nb,Mo,W,Zr)C碳化物及γ+γ’共晶相的生成;SLM成形的IN738合金内部裂纹主要为凝固裂纹,且在熔池中心沿着取向的柱晶晶界分布,使零件抗拉强度从1113 MPa降低至610 MPa,塑性也严重下降。对于IN738合金选区激光熔化成形时,应严格控制粉末化学成分尤其是裂纹敏感元素,例如Zr元素含量应保持在0.02 wt.%以下。经工艺参数优化后,发现在激光功率为270 W,扫描速度为2250 mm/s、扫描间距为0.07 mm、扫描角度为67o参数下成形的样品内部裂纹密度和尺寸最小,裂纹得到明显抑制,致密度达到99.2%,并且抗拉强度提升了55.2%,达到了947MPa,塑性明显增加。对于同种合金的不同批次尤其存在元素含量差异的粉末,采用相同的工艺参数成形时,无法保证其成形质量及零件性能的统一。当粉末性能变化,SLM工艺参数必然需要进行成形前的优化,不同的粉末具有匹配的最佳成形参数,而这种匹配性增高了实际生产中的成本及周期。工艺参数的优化调整可以改善对于成分偏差的粉末成形件中的缺陷及其性能,但改善效果有限。

关键词：选区激光熔化 IN738 熔池组织热裂纹粉末元素含量成形参数优化