摘要：中国山水画风格迁移的目标是在保持原有山水真实场景图像内容的前提下,引入传统中国画作特征,以生成具有中国山水画艺术特征的图像。近年,由于深度学习的快速发展,卷积神经网络(CNN)和对抗生成网络(GAN)几乎主导了包括风格迁移在内的大部分图像生成任务,但也存在一些问题,如真实场景在风格迁移过程中易丢失语义,GAN网络训练出现模型坍塌,CNN风格迁移方法出现棋盘效应等。视觉Transformer模型为图像处理任务提供了新的解决方案,但训练需大量数据且计算复杂。为了解决生成中国画过程中由上述因素引起的图像质量低及细节特征丢失等问题,本文提出一种能基于细节特征提取融合的中国山水画风格迁移网络,即SSTR(swin style transfer transformer)。该网络在StyTr^(2)网络的基础上,引入了Swin–Transformer模型,利用视觉Transformer的强语义性保留山水场景的特征;同时利用Swin–Transformer模型的分层体系结构及滑窗操作计算注意力机制,提取更多的山水画艺术风格细节,同时降低模型训练复杂度;最后,引入一个CNN解码器细化生成目标图像。本文利用公开视觉数据集COCO 2014与公开山水画数据集进行训练、验证与测试,并将结果与基线方法进行比较。结果表明,SSTR在处理中国山水画风格迁移任务中,风格损失和内容损失分别为1.35和1.88,在风格损失上优于StyTr^(2),表现出了优异的特征提取能力和图像生成能力。

摘要：中国传统画作为宝贵的文化遗产,历经时间沉淀以及各种自然因素的影响,常出现开裂、破损和褪色等问题。尽管一些深度学习框架在自然图像修复领域取得了显著进展,但其大多过度依赖卷积权重共享和平移不变性,在处理布局复杂、结构抽象的绘画图像时,难以捕捉其独特的空间特性。针对此问题,提出一种孪生级联空间滤波(twin cascade spatial filtering,TCSF)预测方法用于中国传统画的修复。TCSF采用层级解码策略,从多尺度解析绘画图像的层次特征,并级联空间滤波预测方法得到修复核,从而由粗到细地复原缺失区域的像素。为了在特征信息匮乏的区域精确地复原缺失的结构和笔触信息,进一步引入空间编码机制。通过对滤波特征图空间编码得到坐标矩阵,并在滤波预测过程中注入坐标信息编码,用于缺失像素点恢复时提供空间信息参照,进而提升修复结果的精确度与视觉效果。实验中,选取了具有代表性的中国传统画图像进行训练,并增加壁画数据集和Places数据集测试模型的泛化性能。与现有工作使用掩码不同,该研究在实验中提取部分真实绘画图像的破损掩码,以更逼真地模拟破损情况。定性和定量实验结果表明,该方法在中国传统画恢复任务中取得了较好的修复结果,为数字艺术修复和文化遗产保护提供了有益的启示。

摘要：秦始皇陵及兵马俑坑作为世界文化遗产,承载着深厚的中华民族精神与血脉。在秦陵K9901陪葬坑出土的百戏俑,生动反映了秦代百戏艺术等宫廷娱乐活动及百戏艺人形象,为后人了解秦代社会提供了一个新的视角,具有重要历史、艺术和科学价值。当前已有秦俑数字化工作主要围绕兵马俑陪葬坑及文物展开,鲜有以百戏俑为对象的数字化研究与实践。该文旨在针对百戏俑这一重要文化遗产,利用虚拟现实(VR)技术对秦百戏俑的知识传播与体验问题展开研究。首先,对百戏俑三维模型数据进行处理和加工,通过基于人工势场的重定向行走和基于球体相交的碰撞检测算法,引导用户在VR环境中的运动,实现了复杂交互动作的实时与精确反馈;其次,采用基于学习的渐进式设计方法,搭建了秦百戏俑VR体验系统;最后,结合技术接受与使用统一理论(UTAUT)模型和用户行为倾向,从知识传播效果(KDR)、有用性(PE)、易用性(EE)3个方面对百戏俑VR与传统传播方式(纪录片和网页)进行比较研究,并对用户体验数据及其差异性等做分析评估。实验结果表明,与传统方式相比,百戏俑VR体验系统显著提高了用户的学习动机和探索意愿,增强了受众对百戏俑文化遗产的知识体验,为面向年轻群体的文化遗产知识传播提供了有效的解决方案。

摘要：中国传统山水画的风格迁移为文化遗产数字化保护与传承提供了新的路径,近年来,深度学习技术已实现了不同图像间的风格迁移,并展现出栩栩如生的效果。中国传统山水画的风格迁移旨在继承中国古代画家独特的绘画技巧,但存在3个缺陷:①缺乏高质量的中国传统山水画图像数据集;②忽略了中国传统山水画特有的技法和笔墨细节;③风格迁移效果与真实山水画有所差距。为了弥补上述缺陷,首先,创建了一个基于风格迁移的中国传统山水画数据集STCLP,包含4281幅高质量的中国山水画以及自然景观图像,并提出了一种基于谱归一化的中国山水画风格迁移方法SN-CLPGAN。其次,提出了在生成器中使用融合反射填充层的残差稠密块(residual-in-residual dense block,RRDB)学习中国山水画独特的笔触和技法。接着,引入了多尺度结构相似性指数测量(multi-scale structural similarity index measure,MS-SSIM)损失以减少2幅图像之间的像素差异,使生成图像更接近传统绘画的色彩和颜料。最后,采用了融合谱归一化(spectral normalization,SN)的U-Net判别器增强图像纹理细节,并确保了模型训练过程的稳定性。大量实验验证了提出的方法在中国传统山水画风格迁移任务中的有效性和先进性。

摘要：中国拥有丰富多样的物质与非物质文化遗产,利用数字化技术进行文化遗产的建模、保护与展示,已成为文化遗产保护领域以及计算机图形学、计算机视觉等相关领域的研究热点。西北大学文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心主要在三代文物采集建模设备、智慧博物馆建设、陶瓷器文物虚拟复原、古代人物面貌复原以及秦腔的智能媒体融合全息展演5个方面展开研究。然而,由于物质文化遗产与非物质文化遗产的本质不同,在建模方法、修复保护技术以及展示形式方面遇到诸多挑战:①现有文物数字化建模设备效率不高,且需要大量人工干预;②文物种类繁多、特征复杂、形态各异、语义丰富,需要开发适合中国文物的知识抽取和知识图谱构建方法,以实现高效的文物组织与展示;③对破损文物碎片的形状表示、描述方法以及自动重组的研究;④古代人物面貌的虚拟复原及性别和种族的识别;⑤全息展演技术面临高计算性能需求、艺术与技术融合的精准度、硬件兼容性、实时性、沉浸感和互动性等挑战。针对这5个方面的需求和挑战,首先,对近些年的相关领域的研究进行综述;然后,总结西北大学文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心的系列成果;最后,对文化遗产数字化领域的未来研究方向进行展望。

摘要：我国针对农产品运输现状,出台了鲜活农产品运输“绿色通道”政策,明确规定对合法整车装载鲜活农产品的车辆免收通行费。在该背景下,设计了一种面向高速绿通鲜活农产品的智能识别手持系统。该系统基于轻量级MobileNetV3神经网络,采用分层神经网络识别技术实现对高速绿通鲜活农产品的有效识别。利用ESP32-CAM芯片与OV2640摄像头模组进行图片采集,通过TCP-IP协议与Socket套接字技术进行数据通信,实现了在手持设备上实时判断并显示高速绿通鲜活农产品分类情况。系统利用轻量级网络与OpenCV实现图片的识别与处理。相较于传统方法,该系统所需的模型参数更少,识别准确率更高,响应速度更快。经多次实验验证,该系统可以有效地区分各类高速绿通鲜活农产品,实现对高速绿通鲜活农产品的智能识别,具有极为广阔的应用前景。

摘要：传统盲人手杖只注重盲人使用过程中的多功能性和舒适性,而忽视了与信息技术的结合,为此设计了一款基于计算机视觉的智能盲人手杖系统,旨在解决盲人出行中遇到的实际问题。系统利用计算机视觉进行目标检测和人脸识别,采用超声波模块测量盲杖前方障碍物的距离,通过耳机语音实时播报,帮助盲人更好地感知周围环境。系统由K210主控制器、超声波模块、摄像头模块、LCD显示屏和语音提示器等组成,使用YOLO模型对图像进行处理分析,将识别结果显示在LCD屏幕上,并实现同步实时的语音提示。经验证,系统运行稳定,且具有通用性和适配性,可以嫁接到其他盲人手杖上,并可根据用户需求进行升级,具有较广阔的应用前景。

摘要：为了提高现有胰腺图像分割方法性能,提出一种超像素和U型全卷积网络(U-NET)结合的胰腺图像分割方法.首先,提出一种胰腺CT图像的超像素分割方法;然后,依据分割结果对图像进行映射降维得到腹部视觉概要图像,再将其与超像素位置信息作为U型全卷积网络的输入;最后,得到分割好的胰腺器官.在NIH胰腺公开数据集上的实验结果表明,文中方法将戴斯相似系数(DSC)提高到87.9%,高于目前已有的胰腺图像分割方法.并且其运算速度高于U-NET.

摘要：为异构移动设备开发用户界面是一项挑战,需要有方法和技术支持(半)自动建模和实现.基于模型的方法虽然支持界面的自动生成,但难以保证界面的可用性;界面设计模式可用于提供界面的可用性,但它是设计经验的非形式描述.因此,提出了一种基于模式的界面设计模型转换方法.其特征在于,在卡梅隆参考框架的抽象界面模型和具体界面模型之间引入一个基于模式的中间层次,以支持界面的可用性建模;同时设计了一个界面模式标记语言,提供界面可用性特征的形式化表示.为了比较所提出方法的有效性,实现了一个安卓应用的3个不同版本,分别采用了基于模型、基于模式和文中方法.评估数据显示,在可用性方面,该方法比基于模型的开发方法提高了44%,主观满意度方面提高了18%;在代码生成能力方面,比基于模式的开发方法提高了66%,界面开发效率方面提高了50%.实验结果表明,该方法能够较大幅度地提高(半)自动生成界面的可用性.

摘要：为了降低基于优化技术求解配方问题可能无解的风险,提出了基于质量功能展开(QFD)和公理化设计(AD)的双基系固体推进剂配方概念设计方法和模型,利用配方概念设计系统设计了一个改性双基推进剂配方实例,展示了该模型在推进剂配方概念设计系统中的运用效果。结果表明,在配方概念设计阶段初步求解基本满足指标要求的配方功能成分及其边界含量,确保后续配方详细设计(优化设计)有解。在传统的配方设计工作中,按照"概念设计+详细设计+性能预估+再设计"的新方法能有效避免优化无解风险,提高配方设计效率,降低配方设计成本。