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多模态数字人建模、合成与驱动综述

中国图象图形学报 2024年第9期29卷 2494-2512页

作者：高玄刘东宇张举勇中国科学技术大学安徽省图形计算与感知交互重点实验室合肥230026

多模态数字人是指具备多模态认知与交互能力,且有类人的思维和行为逻辑的真实自然虚拟人。近年来随着计算机视觉与自然语言处理等领域的交叉融合以及蓬勃发展,相关技术取得显著进步。本文讨论在图形学和视觉领域比较重要的多模态人头动... 详细信息

多模态数字人是指具备多模态认知与交互能力,且有类人的思维和行为逻辑的真实自然虚拟人。近年来随着计算机视觉与自然语言处理等领域的交叉融合以及蓬勃发展,相关技术取得显著进步。本文讨论在图形学和视觉领域比较重要的多模态人头动画、多模态人体动画以及多模态数字人形象构建3个主题,介绍其方法论和代表工作。在多模态人头动画主题下介绍语音驱动人头和表情驱动人头两个问题的相关工作。在多模态人体动画主题下介绍基于循环神经网络(recurrent neural networks,RNN)的、基于Transformer的和基于降噪扩散模型的人体动画生成。在多模态数字人形象构建主题下介绍视觉语言相似性引导的虚拟形象构建、基于多模态降噪扩散模型引导的虚拟形象构建以及三维多模态虚拟人生成模型。本文将相关方向的代表性工作进行介绍和归类,对已有方法进行总结,并展望未来可能的研究方向。

关键词：虚拟数字人建模多模态角色动画多模态生成与编辑神经渲染生成模型神经隐式表示

金属网格-透明导电氧化物复合型透明电极的瑞利分析和仿真

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物理学报 2024年第14期73卷 201-213页

作者：丁怡洋邹帅孙华苏晓东苏州大学物理科学与技术学院江苏省薄膜材料重点实验室苏州215006 江苏省先进负碳技术重点实验室苏州215123

以氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)为代表的透明导电氧化物(transparent conducting oxide,TCO)在当前光电器件中的重要性日益增长.通过在TCO中引入金属网格构成复合电极,可以在保持良好透明性的前提下有效提升电学性能,同时降低对铟的... 详细信息

以氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)为代表的透明导电氧化物(transparent conducting oxide,TCO)在当前光电器件中的重要性日益增长.通过在TCO中引入金属网格构成复合电极,可以在保持良好透明性的前提下有效提升电学性能,同时降低对铟的需求量,并为可穿戴设备所需的柔性电极提供可能方案.对此类电极的电学性能分析,如复合电极方阻随金属网格结构参数的变化,可为电极设计与制备提供基本的出发点,但相关理论尚十分缺乏.本文针对典型的方孔方格型金属网格-TCO复合电极,分别展开基于瑞利模型和基于有限元仿真的电学性能分析.结果表明,孔型近似导致的金属通道显著畸变是复合电极的电学计算中瑞利模型在中高开口率下失效的主要原因.据此,我们采用格型修正,通过提升瑞利模型中的原胞外边界对称性来改善金属通道的畸变.与电极仿真的对比表明,修正后瑞利模型的适用范围明显扩大,其结果可与实验数据很好地拟合,为此类复合透明电极的电学数据分析与结构设计提供了简洁高效的理论工具.

关键词：透明导电体金属网格电极复合介质有限元仿真

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三维穿衣人体重建综述——从传统方法到高保真模型

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中国图象图形学报 2024年第9期29卷 2566-2595页

作者：陈鸿鹄陶云帆张举勇中国科学技术大学安徽省图形计算与感知交互重点实验室合肥230026

三维穿衣人体重建,在计算机图形学和三维视觉领域占有重要地位,广泛应用于多个方向。人体穿衣的多样性和动作的复杂性使得穿衣人体的高保真重建变得极其困难。深度学习技术优化了数据特征提取、隐式几何表示和神经渲染等关键环节,也推... 详细信息

三维穿衣人体重建,在计算机图形学和三维视觉领域占有重要地位,广泛应用于多个方向。人体穿衣的多样性和动作的复杂性使得穿衣人体的高保真重建变得极其困难。深度学习技术优化了数据特征提取、隐式几何表示和神经渲染等关键环节,也推动了高保真穿衣人体重建技术的革命性进步。本文综述了人体重建的基本流程和组成模块,如各类输入数据、人体几何与动作表示、参数化模型以及三维到二维的渲染技术。同时,介绍了公开的穿衣人体数据集,简要回顾了近10年来人体重建算法的快速发展。本文详细探讨了几种主要的重建方法:稠密视角重建、非刚性运动重建(non-rigid structure from motion,NRSFM)、基于像素对齐的隐式几何重建以及生成模型方法。特别是,稠密视角重建能够生成高质量的人体几何,而NRSFM方法减少了对多视角的需求。基于像素对齐的方法重建细节丰富的人体几何,而生成模型方法利用多模态输入信息实现重建。最后总结了现有方法,并展望了未来研究方向,包括实现低成本高保真重建、加速重建过程和增强重建结果的可编辑性,以及在自然环境下进行重建的可能性。本文总结了近年来穿衣人体重建技术的进步,同时指出了未来研究可能集中的方向。

关键词：三维人体重建深度学习参数化模型隐式几何表示非刚性运动重建方法生成模型

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无线无源力/热传感器与测试技术研究现状

振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 419-430,614页

作者：谭秋林刘佳佳王宁樊磊张磊冯瑞微纳器件与系统教育部重点实验室太原030051 省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对力热传感器多数采用有线有源的技术方案,难以适用于高温、高压、强振以及机械动力旋转部件等环境下的力热参数原位测试问题,阐述了进行无线无源传感器件研究的重要意义,并对声表面波(surface acoustic wave,简称SAW)传感器、LC谐振... 详细信息

针对力热传感器多数采用有线有源的技术方案,难以适用于高温、高压、强振以及机械动力旋转部件等环境下的力热参数原位测试问题,阐述了进行无线无源传感器件研究的重要意义,并对声表面波(surface acoustic wave,简称SAW)传感器、LC谐振互感耦合传感器以及超材料传感器等3类无线无源力热传感器进行了总结及现状分析。首先,描述了无线无源力热传感器的需求情况;其次,介绍了3类传感器的工作原理、传感性能及其在独特场景下的具体应用;最后,讨论了无线无源传感器发展过程中的瓶颈问题,指出了未来可能改善和提升的发展方向。

关键词：无线无源传感器高温环境高旋环境振动测量

基于FY-3D电离层光度计数据开展夜间135.6nm辉光辐射强度对赤道环电流指数Dst的响应特性研究

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地球物理学报 2024年第7期67卷 2496-2505页

作者：江芳毛田付利平王劲松胡秀清贾楠王天放李叶飞中国科学院国家空间科学中心空间环境探测研究室北京100090 天基空间环境探测北京市重点实验室北京100090 中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室北京100090 国家卫星气象中心北京100081 中国科学院大学北京100049 上海卫星工程研究所上海200240

远紫外气辉探测仪小型电离层光度计IPM于2017年11月15日随FY-3D卫星发射升空.IPM通过对地测量夜间O+和电子辐射复合产生的135.6 nm辉光辐射、白天光电子激发产生的OI 135.6 nm和N2LBH波段的辉光辐射,可以得到夜间电离层峰值电子密度、... 详细信息

远紫外气辉探测仪小型电离层光度计IPM于2017年11月15日随FY-3D卫星发射升空.IPM通过对地测量夜间O+和电子辐射复合产生的135.6 nm辉光辐射、白天光电子激发产生的OI 135.6 nm和N2LBH波段的辉光辐射,可以得到夜间电离层峰值电子密度、电子总含量以及白天大气氧原子和氮分子的柱密度比O/N2等参数.本文基于IPM夜侧数据研究了在非极光区的中低纬度上,135.6 nm波段辐射强度在磁暴时与磁平静时的相对变化.研究表明,135.6 nm波段辐射强度极易受到磁暴影响发生扰动,对Dst指数响应十分敏感,即使是较弱的磁暴,135.6 nm波段辐射强度也会出现增强,辐射增强出现的时间与磁暴的主相与恢复相有很好的对应性;通过与IGS(International GNSS Service)提供的TEC比对研究表明,磁暴期间135.6 nm辐射增强并非仅由与电离层电子密度信息正相关的O+和电子辐射复合机制产生的辐射贡献引起;多个不同强度的磁暴事件研究表明,135.6 nm辐射强度在磁暴时相对平静时的增加量与Dst指数呈反比,即Dst指数越低,135.6 nm辐射强度的增加量越大,且纬度越高,135.6 nm辐射强度的增加量越大.

关键词： Dst指数 135.6 nm气辉辐射强度峰值电子密度电子总含量

基于太阳能电推进的小行星动力推离方案设想及处置策略

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中国科学：技术科学 2024年第8期54卷 1485-1495页

作者：彭玉明薛璐瑶耿志卿陆希上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

近地小行星对地球构成了潜在的撞击威胁,如何有效可控地实施防御方案成为近年来的热点问题.采用电推进的动力推离在轨处置方法能够以持续作用的方式改变小行星的轨道,使小行星的可控偏转成为可能.面向未来小行星防御偏转需求,本文提出... 详细信息

近地小行星对地球构成了潜在的撞击威胁,如何有效可控地实施防御方案成为近年来的热点问题.采用电推进的动力推离在轨处置方法能够以持续作用的方式改变小行星的轨道,使小行星的可控偏转成为可能.面向未来小行星防御偏转需求,本文提出了一种以太阳能电推进为基础的分布式小行星动力推离处置方案设想.通过能源与推进系统的分布式部署,实现能源供应与偏转变轨的综合效能优化.在此方案基础上,针对不同自转特性的小行星,提出了三种附着部署与偏转处置策略,对比分析了电推开机阈值角度、推力矢量调节等参数对偏转效果的影响.研究发现,基于太阳能电推进的动力推离处置策略能够使百米级尺寸的近地小行星产生偏转,该研究可为近地小行星防御提供方案参考.

关键词：小行星防御动力推离太阳能电推进轨道偏转

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利用卷积神经网络的非相干分布式源定位方法

声学学报 2024年第1期49卷 38-48页

作者：梁奕念李杰龙力榕陈芳炯华南理工大学电子与信息学院广州510641 自然资源部海洋观测技术重点实验室天津300112 广东省短距离无线探测与通信重点实验室广州510640

针对传统子空间方法对分布式源定位依赖模型假设以及子空间有效维度难以选择的问题,提出了一种利用卷积神经网络的非相干分布式源定位方法。该方法把卷积神经网络作为一个强鲁棒性空间功率密度分布特征提取器,实现从协方差矩阵到方向角... 详细信息

针对传统子空间方法对分布式源定位依赖模型假设以及子空间有效维度难以选择的问题,提出了一种利用卷积神经网络的非相干分布式源定位方法。该方法把卷积神经网络作为一个强鲁棒性空间功率密度分布特征提取器,实现从协方差矩阵到方向角功率密度分布的映射。根据得到的空间谱分布,可进一步实现分布式源的参数估计。此外,文中结合迁移学习技术解决实际信号源分布与训练模型不匹配的问题,提升了模型的泛化性能。仿真实验表明该方法对不同信号分布模型具有稳健性,参数估计性能优于传统子空间方法。传声器阵列实测数据表明该方法的中心角和角度扩展的估计误差在1°以内。

关键词：波达方向估计角度扩展估计非相干分布式源深度学习阵列信号处理

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光纤时间频率同步技术及应用

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 47-62页

作者：陈雨锋王波清华大学精密仪器系北京100084 时空信息精密感知技术全国重点实验室北京100084 光子测控技术教育部重点实验室北京100084 中国兵器工业导航与控制技术研究所北京100089

时间是人类目前测量和复现不确定度指标最高的物理量,代表了人类科技发展的最高水平。光纤时频同步技术经过几十年的发展,目前已广泛应用于量子计量、射电干涉测量、定位导航、现代通信、电力电网、高能物理、大地测量等诸多领域,成为... 详细信息

时间是人类目前测量和复现不确定度指标最高的物理量,代表了人类科技发展的最高水平。光纤时频同步技术经过几十年的发展,目前已广泛应用于量子计量、射电干涉测量、定位导航、现代通信、电力电网、高能物理、大地测量等诸多领域,成为人类社会高效运行的重要支撑。得益于光纤时频同步技术的高可靠性和高稳定度,综合原子时“分布式”和“实时性”这一长期存在的矛盾得到了解决。文章介绍了光纤时频同步技术的发展历史、各技术路径的研究现状,以及基于北京地区光纤时频同步网生成的分布式实时综合原子时。在此基础上,指出光纤时频同步的发展重点正从技术研究转为大规模网络化应用,开展基于光网络的多功能、多应用融合研究,实现一体化通信、感知、计算、测量、控制,将是未来的重要发展趋势。

关键词：光纤网络时间同步频率同步光载射频综合原子时

基于像素暗噪声估计的EBAPS图像自适应小波阈值降噪

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光学学报 2024年第16期44卷 76-87页

作者：刘璇李炳臻李力金伟其程宏昌北京理工大学光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081 微光夜视技术重点实验室陕西西安710065

电子轰击有源像素传感器(EBAPS)是一种真空-固体混合的高性能微光视频成像器件,国产EBAPS尚处于研究初期,其成像环节会引入各种噪声,而经典常见的降噪算法大多针对高斯噪声,且需要已知噪声方差水平,因此需要研究特定的图像降噪算法。首... 详细信息

电子轰击有源像素传感器(EBAPS)是一种真空-固体混合的高性能微光视频成像器件,国产EBAPS尚处于研究初期,其成像环节会引入各种噪声,而经典常见的降噪算法大多针对高斯噪声,且需要已知噪声方差水平,因此需要研究特定的图像降噪算法。首先,分析EBAPS的噪声特性,包含与信号强度无关的高斯噪声、随信号强度变化的泊松噪声,以及固定噪声。然后,利用EBAPS的暗像素结构特性,提出一种单帧图像的噪声强度估计方法。最后,根据估计出的噪声强度对传统的小波阈值降噪进行改进,根据单帧图像的噪声强度分布提出一种自适应可变阈值。实验结果表明,所提出的方法有效降低了EBAPS图像的随机噪声。

关键词：图像处理 EBAPS 像素暗噪声自适应小波阈值噪声强度估计图像降噪