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基于动态形状特征提取及增强的改进YOLOv3火焰检测算法

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激光与光电子学进展 2022年第24期59卷 29-37页

作者：丁浩王慧琴王可西安建筑科技大学信息与控制工程学院陕西西安710055

针对现有多目标检测网络对动态火焰特征提取及增强能力不足,检测效果不佳的问题,提出基于动态形状特征提取及增强的改进YOLOv3火焰检测算法。采用小尺寸结构的ResNet50_vd作为YOLOv3的主干网络,减少特征信息冗余;在主干网络stage 4和sta... 详细信息

针对现有多目标检测网络对动态火焰特征提取及增强能力不足,检测效果不佳的问题,提出基于动态形状特征提取及增强的改进YOLOv3火焰检测算法。采用小尺寸结构的ResNet50_vd作为YOLOv3的主干网络,减少特征信息冗余;在主干网络stage 4和stage 5中加入可变形卷积模块,控制采样网格随火焰目标形状的动态变化;引入交并比(IoU)Aware模块,增加置信度得分与IoU定位精度的相关性,提高网络的火焰特征提取能力;同时在YOLOv3 Head中加入Drop Block,引入IoU预测分量优化损失函数,提高模型学习过程中的特征增强能力。通过消融实验验证各改进部分对模型的提升效果,实验结果表明,改进模型对火焰的检测精度达94.11%,推理速度达73.52 frame/s,能够有效满足对动态形状火焰的检测要求。

关键词：火焰检测动态形状 ResNet50_vd 卷积神经网络

三维网站中动态形状的参数化设计及其视觉体验

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三维网站中动态形状的参数化设计及其视觉体验

作者：张轩颖哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

艺术创作离不开对形态的表现，“形态”一词中不仅包含了作为视觉对象的空间概念，也包含了作为运动对象的时间概念。本文以三维空间网站中基于参数化设计的动态形状为研究内容，从传统艺术作品中形态的表现为出发点，重点探讨了动态形... 详细信息

艺术创作离不开对形态的表现，“形态”一词中不仅包含了作为视觉对象的空间概念，也包含了作为运动对象的时间概念。本文以三维空间网站中基于参数化设计的动态形状为研究内容，从传统艺术作品中形态的表现为出发点，重点探讨了动态形状的参数化设计与用户感知体验，旨在为未来三维网站的动态形状建设提供理论支持。论文的主要研究内容和研究思路如下：首先，梳理艺术与几何学的密切关系。艺术的发展离不开科学的强大支撑，几何学与艺术的关系更是十分密切，文艺复兴和现代艺术的兴起都与几何学的发展息息相关。而参数化设计方法则将几何形态转变成为数学公式，为形态的生成提供了较大的灵活性，目前广泛应用与工业设计和建筑设计领域。其次，分析三维网站的构成基础。三维网站是利用生理视觉原理和视知觉理论在二维屏幕上为用户提供了一个具有真实空间感的三维虚拟环境，相对于传统二维形式的网站，三维网站为用户提供了具有更高仿真度的立体影像和更高自由度的交互方式，使用户感受到了全新的视觉体验和交互体验。与此同时，用户也对三维网站中的立体形状的拟真度、传输速度和生成速度提出了更高的要求。但现有三维网站并不能满足用户的这些要求，所以提出了一种基于Superformula公式的新型设计方法。使用这种方法可以快速生成二维和三维的自然形态和抽象形态，且可以满足用户对于在互联网上浏览三维网站的速度及图像质量的要求。最后，基于田口品质工程法设计了用户感知测试实验，结合实验数据，分析动态形状的构成参数与视觉意象传达的关系。在实验结论的基础上，对三维网站中基于参数化设计的动态形状的用户体验进行分析。

关键词：三维网站动态形状参数化设计视觉体验

基于微粒群算法的网络三维动态形状智能化设计研究

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基于微粒群算法的网络三维动态形状智能化设计研究

作者：罗川哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

形状作为一种有限的空间形式，是人类认知世界和表达世界的重要元素和工具。从古到今，从神秘的古埃及到理性的文艺复兴再多百家争鸣的当代艺术，众多的艺术家们一直在探索如何将生命与力量融入其中，从而使得艺术品更具有灵魂和情感。... 详细信息

形状作为一种有限的空间形式，是人类认知世界和表达世界的重要元素和工具。从古到今，从神秘的古埃及到理性的文艺复兴再多百家争鸣的当代艺术，众多的艺术家们一直在探索如何将生命与力量融入其中，从而使得艺术品更具有灵魂和情感。数字时代的到来，新兴的网络数字新艺术带来了全新的表现元素，不知生命力是否能够在这门新艺术中得到充分的体现。而本文正是以此为出发点展开分析和论述的。网络三维动态形状作为数字网络艺术的主要表现载体，其具有着抽象化的数字表现形式，参数化的动态构建，电子化的能量交互等特征。这些特征使得生命信息与自然信息之间通过数字电子材料形成一个原生沟通的可能。不过，沟通的正确性仍是一个头疼的难题。人工生命学科正是为解决这个难题而出现的。人工生命学科通过抽取生命的特征，将生命智能抽象为一组组特定的行为，来使得无机体智能化，这种利用生物技术解决计算问题的思路诞生了众多的智能算法。其中，微粒群算法正是对鸟群智能行为的抽象。通过对网络三维动态形状的每个点赋予类似于鸟群的智能行为，从而形成了一种形状之间智能化的聚散过渡形式。这种动态形式具有很好的流动性以及暗含生命的生长和消亡，体现出较好的生命形式。这种以生命信息催生的动态形状给人带来了较好的生命绵延体验。在这体验过程中，人们将无限的时间意识注入到有限的动态形状之中，进而使得自己从客观的，有限的物理世界中跨入了直观的，无限的生命世界，一个具有原始空间性和直观明见性的生活世界。

关键词：数字艺术微粒群算法动态形状智能化绵延体验

三维网站动态形状及其视觉体验——基于Superformula公式的研究

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哈尔滨工业大学学报（社会科学版） 2011年第5期13卷 104-108页

作者：陈童张轩颖哈尔滨工业大学媒体技术与艺术系哈尔滨150001

相对于传统二维形式的网站,三维网站提供了更高仿真度的立体影像和更高自由度的交互方式,为用户提供了全新的视觉和交互体验。但同时也要求三维网站中的三维形状要具有比较高的拟真度、传输速度和生成速度。采用基于Superformula公式的... 详细信息

相对于传统二维形式的网站,三维网站提供了更高仿真度的立体影像和更高自由度的交互方式,为用户提供了全新的视觉和交互体验。但同时也要求三维网站中的三维形状要具有比较高的拟真度、传输速度和生成速度。采用基于Superformula公式的建模方法,具有单一公式生成非对称三维动态形状的能力,可以满足受众对于在互联网上浏览三维网站的速度及图像质量的要求,非常适合生成三维网站中的三维形状。基于Superformula公式生成的三维动态形状,将给受众带来前所未有的积极视觉体验。

关键词： Superformula 动态形状三维网站视觉体验

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三维动态脚型测量方法

中国科学：信息科学 2011年第6期41卷 659-674页

作者：高飞王青耿卫东潘云鹤浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027

基于多视几何原理来恢复和重建随时间变化的三维柔性物体是当前计算机视觉和三维扫描领域的研究热点之一.本文利用主动式标记点方法,提出并实现了在三维模型指导下鲁棒地从多视点视频中恢复和重建三维脚型的方法.它首先基于传统立体视... 详细信息

基于多视几何原理来恢复和重建随时间变化的三维柔性物体是当前计算机视觉和三维扫描领域的研究热点之一.本文利用主动式标记点方法,提出并实现了在三维模型指导下鲁棒地从多视点视频中恢复和重建三维脚型的方法.它首先基于传统立体视觉方法重建出参考帧中的三维脚模型,然后在此基础上,通过构建三维模型顶点运动投影的速度矢量场来建立相邻帧之间的标记点对应关系,鲁棒地跟踪复杂背景中的三维动态目标以及相邻帧间运动幅度较大的三维动态目标.而对于在运动过程中由于遮挡等原因所造成的标记点缺失,则在三维参考模型的指导下,利用数字几何处理方法可靠地在三维空间中估计出相应的标记点,从而有效保证了三维脚模型在运动过程中的完整性.实验结果表明:该方法可以鲁棒、可靠地获得动态的三维脚型.

关键词：动态形状脚型建模特征跟踪