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Indoor scene texturing based on single mobile phone images and 3D model fusion

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International Journal of Digital Earth 2019年第5期12卷 525-543页

作者： Hanjiang Xiong Wei Ma xianwei zheng Jianya Gong Douadi Abdelalim State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying Mapping and Remote Sensing(LIESMARS)Wuhan UniversityWuhanHubei ProvincePeople’s Republic of China Collaborative Innovation Center of Geospatial Technology Wuhan UniversityWuhanPeople’s Republic of China

Realistic texture mapping and coherent up-to-date rendering is one of the most important issues in indoor 3-D ***,existing texturing approaches are usually performed manually during the modelling process,and cannot accommodate changes in indoor environments occurring after the model was created,resulting in outdated and misleading texture *** this study,a structured learning-based texture mapping method is proposed for automatic mapping a single still photo from a mobile phone onto an alreadyconstructed indoor 3-D *** up-to-date texture is captured using a smart phone,and the indoor structural layout is extracted by incorporating per-pixel segmentation in the FCN algorithm and the line constraints into a structured learning *** enables real-time texture mapping according to parts of the model,based on the structural ***,the rough camera pose is estimated by pedestrian dead reckoning(PDR)and map information to determine where to map the *** experimental results presented in this paper demonstrate that our approach can achieve accurate fusion of 3-D triangular meshes with 2-D single images,achieving low-cost and automatic indoor texture *** on this fusion approach,users can have a better experience in virtual indoor3-D applications.

关键词： Mobile phone image FCN texture updating indoor 3-D model augmented reality

基于KCC模型-ALE算法的充填体动力响应数值模拟研究

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化工矿物与加工 2025年第1期54卷 39-48页

作者：王平景瑞华程爱平郑先伟李鑫鹏骆正杰武汉科技大学资源与环境工程学院武钢资源集团程潮矿业有限公司

胶结充填体作为人工矿柱常受到邻近矿房开采的爆破扰动，严重影响其稳定性。基于KCC(Karagozian and Case Concrete)本构模型和ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)流固耦合算法，采用LS-DYNA软件开展胶结充填体受邻近矿房爆破扰动的数... 详细信息

胶结充填体作为人工矿柱常受到邻近矿房开采的爆破扰动，严重影响其稳定性。基于KCC(Karagozian and Case Concrete)本构模型和ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)流固耦合算法，采用LS-DYNA软件开展胶结充填体受邻近矿房爆破扰动的数值模拟研究，考虑不同边孔间距(0.6、1.2、1.8、2.4 m)及养护龄期(14、21、28 d)影响，揭示充填体中爆破波传播规律，探究爆破扰动对胶结充填体的动力响应及其失稳破坏情况。结果表明：邻近采场爆破对胶结充填体的破坏损伤主要集中在边界处，为提高矿石回收率并保证充填体安全，建议采用边孔间距1.2 m方案；矿山爆破开采中充填体至少需要养护21 d;低龄期充填体矿柱顶底部区域是整个矿柱中的薄弱部分，易发生失稳，应予以重点监测。

关键词：胶结充填体 KCC模型 ALE流固耦合算法边孔间距 LS-DYNA 爆破波数值模拟

来源：博看期刊

面向虚拟地球的海陆地形多尺度TIN建模及可视化方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2017年第11期42卷 1597-1603页

作者：熊汉江郑先伟龚健雅武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

提出了一种面向虚拟地球的海陆地形多尺度不规则三角网(triangulated irregular network,TIN)建模及球面快速可视化方法。利用贪心插入TIN表面简化算法构建海陆地形的离线TIN金字塔,并设计了一种高效的虚拟节点结构,对各级TIN构网实施... 详细信息

提出了一种面向虚拟地球的海陆地形多尺度不规则三角网(triangulated irregular network,TIN)建模及球面快速可视化方法。利用贪心插入TIN表面简化算法构建海陆地形的离线TIN金字塔,并设计了一种高效的虚拟节点结构,对各级TIN构网实施无缝分割和分层分块存储。在利用离线TIN地形金字塔实现多尺度海陆TIN地形的快速检索和三维场景生成的基础上,通过一种接边关系编解码方案实时消除TIN地形渲染时的裂缝,最终实现多尺度海陆TIN地形场景的高效可视化。实验结果表明,该方法能显著减少海面渲染所需的面片数,并实现岛礁、海岸等破碎地形的高保真度表达,有效改善了传统虚拟地球系统采用规则格网(Gird)模式绘制海陆地形导致大量几何冗余和表达失真等缺陷。

关键词：虚拟地球不规则三角网(TIN) 多尺度建模虚拟分割三维可视化

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影像解译中的深度学习可解释性分析方法

测绘学报 2022年第6期51卷 873-884页

作者：龚健雅宦麟茜郑先伟武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 武汉大学遥感信息工程学院武汉430079

深度学习的迅速发展极大地推进了多种图像解译任务的精度提升,然而深度学习网络模型的“黑箱”性质让使用者难以理解其决策机理,这不仅不利于模型结构优化和安全增强等,还会极大地增加训练调参成本。对此,本文围绕影像智能解译任务,对... 详细信息

深度学习的迅速发展极大地推进了多种图像解译任务的精度提升,然而深度学习网络模型的“黑箱”性质让使用者难以理解其决策机理,这不仅不利于模型结构优化和安全增强等,还会极大地增加训练调参成本。对此,本文围绕影像智能解译任务,对深度学习可解释性国内外研究进展进行了综合评述与对比分析。首先,将当前可解释性分析方法分为激活值最大化分析法、代理模型分析方法、归因分析法、扰动分析法、类激活图分析法及样例分析法等6类方法,并对方法的原理、侧重点及优缺点进行了回顾。其次,对8种衡量各类分析方法所提供解释的可靠性的评估指标进行了回顾,并梳理了当前公开可用的可解释性开源算法库。在当前开源算法库的基础上,以遥感影像智能解译任务中的可解释性分析为例,验证了当前深度学习可解释性方法对遥感影像的适用性;试验结果表明当前可解释性方法在遥感解译中还存在一定的局限性。最后,总结了现有基于自然影像的可解释性算法在遥感影像解译分析中存在的问题,并展望了设计面向遥感影像特性的可解释性分析方法的发展前景,旨在为相关研究者提供参考,推动面向遥感影像解译的可解释性方法研究,从而为深度学习技术在遥感影像解译任务中的应用提供可靠的理论支持与算法设计指导。

关键词：人工智能深度学习遥感解译可解释性综述

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室内行人移动行为识别及轨迹追踪

武汉大学学报（信息科学版） 2018年第11期43卷 1696-1703页

作者：熊汉江郭胜郑先伟周妍武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室

作为室内位置服务的基础,室内定位技术近年来得到了广泛的关注。针对现有室内定位技术存在成本高、精度有限以及效率不足等问题,提出了一种融合人类活动识别、行人航迹推算（pedestrian dead reckoning,PDR）以及地标匹配修正等技术的... 详细信息

作为室内位置服务的基础,室内定位技术近年来得到了广泛的关注。针对现有室内定位技术存在成本高、精度有限以及效率不足等问题,提出了一种融合人类活动识别、行人航迹推算（pedestrian dead reckoning,PDR）以及地标匹配修正等技术的室内行人位置推算方法。该方法使用基于智能手机的PDR技术来估算用户的位置信息,而人类活动识别技术则用来感知用户室内移动行为中的特定地标,利用这些地标信息来辅助修正PDR轨迹中产生的累积误差。此外,为了解决用户初始位置未知的问题,引入隐式马尔科夫模型进行推断,并提出了一种顾及室内环境特征的维特比算法来确定用户轨迹。实验结果显示,所提方法在提高室内行人移动行为识别和定位精度的同时,有效实现了用户室内轨迹的追踪。

关键词：移动行为识别室内定位轨迹追踪

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面向虚实融合的单体建筑物实时识别与定位

武汉大学学报（信息科学版） 2023年第4期48卷 542-549页

作者：徐舒婷郑先伟谢潇熊汉江武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学测绘学院湖北武汉430079

针对当前矢量地图导航缺乏真实环境信息,而视觉地理定位依赖海量图像标注数据的问题,提出了一种面向虚实融合的单体建筑物实时识别与定位方法。该方法以智能手机为载体,利用轻量级深度网络SSD(single shot detector)实时检测手机视频流... 详细信息

针对当前矢量地图导航缺乏真实环境信息,而视觉地理定位依赖海量图像标注数据的问题,提出了一种面向虚实融合的单体建筑物实时识别与定位方法。该方法以智能手机为载体,利用轻量级深度网络SSD(single shot detector)实时检测手机视频流中的建筑物对象类别,通过调用手机内置传感器获取当前定位信息与拍摄视角,并以矢量地图信息为辅助,在仅需识别出建筑物类别的情况中,准确获得单个建筑物的属性与定位信息,并与矢量地图进行叠加可视化,最终达到真实地理环境与矢量地图融合的增强导航。随机采集了550张建筑物图像,经过处理标注后作为训练标签,在计算机上训练SSD的建筑检测功能并且进行验证;将训练好的SSD网络模型迁移到移动端,结合地理围栏方法与手机传感器开发可识别建筑单体信息的增强导航系统,将系统部署在手机上进行测试。实验结果表明,该方法可充分利用矢量地图与实景图片的互补信息,在仅需少量建筑物标注样本的情况下,实现单体建筑物信息增强的手机端地图导航,有效缓解了矢量地图定位不够直观的问题。

关键词：地理定位建筑物识别嵌入式设备增强现实导航

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全流量回溯结合APT建模分析技术

福州大学学报（自然科学版） 2023年第5期51卷 639-646页

作者：姚星昆郑先伟清华大学信息化技术中心北京100084 清华大学网络科学与网络空间研究院北京100084

研究海量网络数据包存储及快速检索技术,并结合高级持续性威胁(APT)组织攻击链特征,提出一种全流量回溯与APT建模分析技术方案,实现APT精准识别.系统通过网络流量聚合成大块文件,实现磁盘的顺序写入及文件系统的零碎片,提升数据包写入速... 详细信息

研究海量网络数据包存储及快速检索技术,并结合高级持续性威胁(APT)组织攻击链特征,提出一种全流量回溯与APT建模分析技术方案,实现APT精准识别.系统通过网络流量聚合成大块文件,实现磁盘的顺序写入及文件系统的零碎片,提升数据包写入速度;通过两级索引,提升数据包检索速度.结合APT组织的TTP模型,对原始流量快速提取反分析,实现APT攻击的精准识别、回溯分析和攻击链还原.

关键词：全包捕获伴随索引回溯分析攻击链高级持续性威胁

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室内三维场景纹理手机图片的自动更新方法

武汉大学学报（信息科学版） 2019年第2期44卷 254-259,267页

作者：马威熊汉江郑先伟龚健雅深圳大学海岸带地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室广东深圳518060 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

当前室内三维建模的纹理映射工作主要依赖人工完成,工作量大、处理效率低,且对建模后室内环境的变更难以实现及时更新,导致室内模型纹理存在不真实甚至错误的现象。对此,提出一种室内三维模型纹理手机图片的自动更新方法,该方法主要以... 详细信息

当前室内三维建模的纹理映射工作主要依赖人工完成,工作量大、处理效率低,且对建模后室内环境的变更难以实现及时更新,导致室内模型纹理存在不真实甚至错误的现象。对此,提出一种室内三维模型纹理手机图片的自动更新方法,该方法主要以手机拍摄的图片为数据源,首先利用智能手机传感器获取拍摄图片的位姿参数,进而通过室内场景理解技术提取图片空间中的三维布局结构,最后与几何模型进行坐标点匹配解算纹理坐标,实现手机图片到三维几何模型的自动纹理映射。实验结果表明,该方法能够利用手机图片数据实现室内环境下的三维模型纹理自动生成及动态更新,有效提高室内三维场景表达的真实性。

关键词：手机图片纹理更新室内场景理解结构化预测融合可视化

Growth of CeCo-MOF in dendritic mesoporous organosilica as highly efficient antioxidant for enhanced thermal stability of silicone rubber

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Chinese Chemical Letters 2025年第1期36卷 381-386页

作者： Guizhi Zhu Junrui Tan Longfei Tan Qiong Wu Xiangling Ren Changhui Fu Zhihui Chen xianwei Meng State Key Laboratory of Cryogenic Science and Technology Technical Institute of Physics and ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Materials Science and Engineering Changzhou UniversityChangzhou 213164China

High-efficient rubber antioxidants for enhanced heat resistance without compromising mechanical properties remain an enormous and long-term challenge for the rubber ***,we employed the in-situ growth of Ce-doped Co-metal-organic framework(Ce Co-MOF)in dendritic mesoporous organosilica nanoparticles(DMONs@Ce Co-MOF,denoted as DCCM)to prepare a novel antioxidant that exhibit outstanding thermal *** mesoporous organosilica nanoparticles(DMONs)effectively alleviated the incompatibility of Ce Co-MOF in the polymer matrix,and the effective scavenging of free radicals was attributed to the various oxidation states of metal ions in Ce ***,by adding only0.5 phr(parts per hundred of rubber)of DMONs@Ce Co-MOF to silicone rubber,(SR),the retention rate of tensile strength increased from 37.3%to 61.6%after aging 72 h at 250℃,and the retention rate of elongation at break of DCCM/SR1 composites reached 68%,which was 5.43 times of *** strategy of anchoring MOFs on the surface of silica also provides a viable method for preparing effective compound functionalized rubber antioxidant.

关键词： Mesoporous organosilica nanoparticles Silicone rubber Metal-organic framework Antioxidants Thermal stability Thermal oxidative degradation