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多目标人脸在偏振三维成像中的空间位置畸变问题研究

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多目标人脸在偏振三维成像中的空间位置畸变问题研究

作者：闫明宇西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着计算机视觉技术的迅猛发展,人脸三维数据信息在安防、人机交互、医疗等领域的需求日益增长。与其他三维人脸成像技术相比,利用出射光波中的偏振信息来恢复人脸表面三维形状的方法具有低成本、高性价比和高精度等特点,受国内外研究... 详细信息

随着计算机视觉技术的迅猛发展,人脸三维数据信息在安防、人机交互、医疗等领域的需求日益增长。与其他三维人脸成像技术相比,利用出射光波中的偏振信息来恢复人脸表面三维形状的方法具有低成本、高性价比和高精度等特点,受国内外研究学者的关注度高。本论文从人脸表面反射波光的偏振特性与其表面形状之间的映射关系出发,针对多目标人脸在重建过程中的空间位置畸变问题,设计了一种多目标偏振三维人脸成像方法。该方法结合多尺度卷积神经网络实现基于散焦图像的多人脸目标深度估计和散焦偏振子图像的清晰化,借助准确的偏振信息实现各人脸目标的三维重建,同时结合各人脸目标的深度信息对其空间前后位置关系进行校正,最终准确的重建出多个人脸目标的三维形状。本论文具体工作如下所述。首先,本论文研究了偏振三维成像技术的理论原理,设计了多目标偏振三维人脸成像方法及总体流程。针对偏振三维人脸成像方法在对多目标成像过程中存在的空间位置丢失、偏振信息求取不准确问题,以实现多人脸目标三维重建为最终目的,设计了空间多目标位置求取、多目标偏振图像清晰化以及偏振三维人脸重建等三个技术阶段。其中,空间多目标位置求取阶段用以对各人脸目标的深度进行估计,以此校正其错误的空间前后位置关系;多目标偏振图像清晰化用以获取准确的偏振信息,实现各人脸目标的三维重建;空间位置畸变在经深度信息进行校正后,最终得到准确的人脸三维重建结果。其次,针对Frankot-Chellappa算法在对人脸表面的梯度场进行积分时存在的空间位置畸变问题,本论文设计了基于卷积神经网络的散焦图像深度估计方法。该方法以卷积神经网络模拟大脑的感知和学习过程,归纳输入网络的大量训练数据集的散焦程度及其对应的深度信息之间的对应规律,在实际应用场景中实现对目标的准确深度估计,从而校正了传统偏振三维成像方法中梯度场积分丢失目标空间位置,导致重建时多个目标间空间位置畸变的问题。然后,针对由散焦偏振子图像获取的偏振信息不准确问题,本论文设计了基于卷积神经网络的散焦图像去模糊方法。通过使用大量模糊图像和与之对应的清晰图像作为数据对网络进行训练后,利用该网络对散焦偏振子图像去模糊,借助清晰的偏振子图像求解准确的偏振信息,从而利用该信息对各人脸目标表面进行三维重建,解决了因目标表面出射光波偏振信息不准确导致的三维重建误差问题。最后,对多目标偏振三维人脸成像方法进行实验。本论文对位于场景内处于不同空间位置的多个石膏人像目标及真实人脸目标进行了实验与分析,证实了本论文设计的多目标偏振三维人脸成像方法能够有效的恢复多个人脸目标的三维形状,同时具有较高的精度。

关键词：偏振三维成像多目标场景人脸重建空间位置畸变神经网络

基于光场偏振特性的目标表面漫反射分量获取技术

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物理学报 2020年第23期69卷 91-100页

作者：蔡玉栋韩平丽刘飞闫明宇邵晓鹏西安电子科技大学西安市计算成像重点实验室西安710071 西安电子科技大学物理与光电工程学院西安710071 西安电子科技大学先进光学成像前沿交叉研究中心西安710071

针对三维成像、图像匹配及模式识别等领域中目标表面镜面反射光成分影响所导致成像效果受限、特征识别准确度低等问题,提出一种基于光场偏振特性的目标表面漫反射光分量获取技术.该技术通过对反射光场中镜面反射与漫反射分量的偏振特性... 详细信息

针对三维成像、图像匹配及模式识别等领域中目标表面镜面反射光成分影响所导致成像效果受限、特征识别准确度低等问题,提出一种基于光场偏振特性的目标表面漫反射光分量获取技术.该技术通过对反射光场中镜面反射与漫反射分量的偏振特性进行深入挖掘,充分利用各分量之间的偏振差异性及彼此独立性的特点,建立线性约束模型;此外,通过确定线性约束模型的最佳混合系数矩阵,实现复杂反射光场中对漫反射分量的精确获取和解译.仿真与真实场景数据处理结果表明,该技术能够有效地分离复杂光场中的漫反射光分量,解决了目前三维成像及模式识别技术中对纯漫反射条件的依赖,为被动式远距离三维成像技术在复杂反射光场中的应用奠定基础.

关键词：反射光场偏振特性漫反射分离

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河道整治社会稳定常规风险及防范化解

河北水利 2018年第6期 29-29,31页

作者：闫明宇河北省水利水电第二勘测设计研究院

河道整治工程是稳定河槽、缩小主槽游荡范围、改善河道边界条件及水流流态而采取的工程措施,结合以往所做河道整治工程社会稳定风险分析及评估实践,对项目实施社会稳定常规风险进行总结归纳,并提出风险防范化解措施建议。

关键词：河道整治社会稳定常规风险防范化解

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黑龙江省土壤磷肥施用实用技术

农业与技术 2007年第1期27卷 119-120页

作者：闫明宇张丽黑龙江省农业广播学校黑龙江哈尔滨150090 黑龙江省黑河市农业信息中心黑龙江黑河164300

磷肥是作物生产不可缺少的肥料,磷肥又与其它肥料有不同之处,连续多年大量施用磷肥,可导致土壤板结,肥料利用数据测算,黑龙江省耕地中全磷含量多达0.10%-0.15%,折算后相当于每亩含过磷酸钙1000-1500kg,但这些磷元素多数被土壤固定,以难... 详细信息

磷肥是作物生产不可缺少的肥料,磷肥又与其它肥料有不同之处,连续多年大量施用磷肥,可导致土壤板结,肥料利用数据测算,黑龙江省耕地中全磷含量多达0.10%-0.15%,折算后相当于每亩含过磷酸钙1000-1500kg,但这些磷元素多数被土壤固定,以难溶性的磷酸盐形式存在,不能被作物有效吸收利用。土壤里这种不能被作物吸收利用的磷叫做无效磷。与之相对应,能被作物吸收利用的磷叫做有效磷。生产中发现,对氮、磷、钾三种主要元素而言,磷肥利用率最低,大约10%-25%,即每施入1kg磷肥就有0.75-0.9kg的磷被土壤固定。黑龙江省有近30年的施磷历史,所以磷在土壤中残存量较多。虽然土壤中原有的磷及施入土壤中的磷多数被土壤固定,成为不能被作物吸收的磷酸盐。但土壤中的磷又可以互相转化,受土壤微生物的活动,有机物质的分解,土壤中水气状况的影响,磷又可以释放出来变成水溶性磷酸盐被作物吸收,也就是说土壤中的有效磷和无效磷可以相互转化。为此,不必每年都向土壤施入磷肥。

关键词：磷肥利用率土壤板结黑龙江省实用技术施用作物生产肥料利用吸收利用

南水北调中线总干渠邯邢段征迁安置实施效果评价

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河北水利 2019年第5期 29-29,41页

作者：李鹏闫明宇河北省水利水电第二勘测设计研究院

搜集整理有关文件,结合现场实际调研,对工程征迁安置的生产安置、生活安置、临时用地复垦、灌溉设施恢复、交通道路恢复、专业项目恢复等实施效果进行分析评价。

关键词：中线工程邯邢段征迁安置实施效果

高校学生党支部主题教育数字化转型与创新路径研究

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时代报告 2023年第11期 4-6页

作者：毛剑闫明宇中国石油大学(华东)机电工程学院

作为全面贯彻学习习近平新时代中国特色社会主义思想，增强党员思想政治素养的重要途径，主题教育在高校学生党支部中发挥着不可替代的作用。文章从数字化赋能的角度，分析了当前高校学生党支部主题教育中存在的问题和挑战，并探讨了相... 详细信息

作为全面贯彻学习习近平新时代中国特色社会主义思想，增强党员思想政治素养的重要途径，主题教育在高校学生党支部中发挥着不可替代的作用。文章从数字化赋能的角度，分析了当前高校学生党支部主题教育中存在的问题和挑战，并探讨了相应的创新路径和方法，重点阐述了数字化技术如何助力主题教育深入开展，提出通过红色网站数字化、教育平台数字化、学习体验数字化、品牌教育数字化等措施，助推思想政治教育高质量发展。

关键词：数字化学生党支部主题教育

基于漫反射光偏振特性的三维成像技术研究进展

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激光与光电子学进展 2021年第18期58卷 312-325页

作者：刘飞闫明宇李轩韩平丽刘严严邵晓鹏西安电子科技大学物理与光电工程学院陕西西安710071 西安市计算成像重点实验室陕西西安710071 中国科学院光束控制重点实验室四川成都610000 光电信息控制和安全技术重点实验室天津300308

在光电探测领域,偏振特性能够有效反演物体表面材料特性、物体表面三维形貌信息,因此备受关注。而利用漫反射偏振特性求解三维形貌时,物体表面法线的天顶角信息与偏振度一一对应,使得其在复杂光照场景中应用广泛。结合物体表面反射光波... 详细信息

在光电探测领域,偏振特性能够有效反演物体表面材料特性、物体表面三维形貌信息,因此备受关注。而利用漫反射偏振特性求解三维形貌时,物体表面法线的天顶角信息与偏振度一一对应,使得其在复杂光照场景中应用广泛。结合物体表面反射光波的类型及其偏振特性模型,系统分析了漫反射偏振三维成像技术的原理,并对漫反射偏振三维成像技术现有的研究进展以及对该技术现有基础与未来发展方向进行了详细阐述。

关键词：成像系统偏振特性漫反射三维成像法线多值性校正

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高校学生党员模范作用发挥探析

科技资讯 2015年第20期13卷 228-228,230页

作者：闫明宇朱丹冰青海大学青海西宁810016

深入研究学生党员影响力的现状、发挥其榜样作用、导向作用、凝聚力、号召力,在潜移默化中影响周围同学的思想意识、行为举止,对于发挥学生党员的模范作用,做好高校学生党建工作具有重要意义。该文通过高校学生党员模范作用发挥现状的分... 详细信息

深入研究学生党员影响力的现状、发挥其榜样作用、导向作用、凝聚力、号召力,在潜移默化中影响周围同学的思想意识、行为举止,对于发挥学生党员的模范作用,做好高校学生党建工作具有重要意义。该文通过高校学生党员模范作用发挥现状的分析,从八个方面提出充分发挥党员模范作用的路径。

关键词：高校学生党员模范作用探析

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