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[发明专利]基于平面的非对称复杂立体书运动模拟方法-CN202210179105.2在审
发明人：罗媚;肖双九;蔡鸿明 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-02-25 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种基于平面的非对称复杂立体书运动模拟方法，根据输入信息构建基于平面的立体书数据结构；基于立体书数据结构中基础元件的拓扑排序依次更新基础元件的空间结构，通过解析解的方式求解每个基础元件的空间位置信息，得到立体书在给定展开角度下的空间结构展示。本发明采用基于平面的方式表示立体书，将立体书分解为一系列基础元件，将基础元件的运动模拟转化为解析几何的问题，通过求解一系列解析几何的问题获取基础元件的空间结构。本发明所提出的基于平面的立体书数据结构可模拟现有显式建模系统无法模拟的包含由多平面组成的非对称复杂几何结构的立体书，同时灵活性高，易于拓展。
基于平面对称复杂立体运动模拟方法

[发明专利]一种手术外视镜的自动跟踪控制系统和方法-CN202210123791.1在审
发明人：毛颖;肖双九;史之峰;董德礼;汤奇胜 -专利权人：上海交通大学;复旦大学附属华山医院
申请日： 2022-02-10 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： A61B90/00 文献下载
摘要：本发明提供一种手术外视镜的自动跟踪控制系统，包括：跟踪模块，所述跟踪模块对手术目标区域任意角度进行实时视频拍摄、跟踪和显示；控制模块，所述控制模块控制所述跟踪模块的移动、旋转和拍摄视角；人机交互模块，所述人机交互模块获取控制指令，所述控制模块依据所述控制指令调整所述跟踪模块。本发明通过自动控制和视频图像跟踪极大地减少了手术过程中的手工操作，提供了更方便、灵活的自动操作，并更有效地利用了手术外视镜的活动空间，提升了手术外视镜的实用效能；其实现了手术外视镜系统按照用户意图的自动平滑控制，保证摄像机大范围多角度拍摄手术区域，并在摄像机运动过程中通过同步微调，将手术区域始终保持在视频中心区域。
一种手术外视镜自动跟踪控制系统方法

[发明专利]实时可交互的高精度绳缆仿真方法及系统-CN202210106854.2在审
发明人： 肖双九;石金炜;董德礼 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种实时可交互的高精度绳缆仿真方法及系统，包括初始化阶段和仿真阶段，初始化阶段根据待仿真绳缆的初始状态，将连续的绳缆离散处理并存储后设定仿真参数；仿真阶段采用改进后的投影力学算法，根据基于Cosserat绳杆模型推导出的运动约束，使用矩阵分解和缓存加速，在实时性的基础上输出绳缆每个逻辑帧的运动状态，实现绳缆仿真的物理精度增强。本发明基于改进投影力学算法，将朝向和角速度加入原有投影力学框架，并利用矩阵分解和缓存加速，能够实时模拟各种材料的绳缆受力、碰撞后的运行状态，且能够保证达到与商用有限元软件离线模拟相近的精度，提高在实时可交互应用中模拟绳缆拉伸、剪切、弯曲、扭转现象的真实性。
实时交互高精度绳缆仿真方法系统

[发明专利]基于手绘地图的3D场景重建实现方法及系统-CN202210086092.4在审
发明人： 肖双九;杨睿恒;董德礼;杨旭波 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：一种基于手绘地图的3D场景重建实现方法及系统，包括：GIS位图数据生成阶段和三维场景模型重建阶段，其中：GIS位图数据生成阶段中，先将用户输入的手绘地图转化为语义图，而后采用图像翻译网络将输入的语义图转换成街区位图，再利用StrtdemGAN网络模型将街区位图转换成地形梯度场从而获得地形的高度变化数据，最后以积分梯度的方式生成地形高度图；在三维场景模型重建阶段中，根据GIS位图数据生成GIS矢量数据，并依据各GIS矢量数据重建地形上的各类附着物模型。本发明只需要约一分钟的编辑时间，在系统的绘图模块中绘制期望生成的场景的俯视图并确认，即可得到对应到现实世界中约1千平方公里面积的高精度大场景三维模型。
基于手绘地图场景重建实现方法系统

[发明专利]一种手术视频目标区域自动跟踪方法及系统-CN202210089517.7在审
发明人：史之峰;肖双九;孙佳豪;毛颖;董德礼;汤奇胜 -专利权人：上海交通大学;复旦大学附属华山医院
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明提供一种手术视频目标区域自动跟踪方法，包括：实时更新跟踪模板；通过置信度参数，监督所述跟踪模板的可信度；对所述模板图像和搜索图像分别提取特征；基于当前跟踪模板，处理所述提取到的特征，得到前景和背景的分类结果，和搜索框四条边到分类特征图中采样点点的回归距离，根据其与边界框的距离得到多个预测框，通过施加平移惩罚与尺度惩罚获得最佳预测框，从而得到跟踪结果。本发明在SiamBAN目标跟踪的方法基础上引入了跟踪模板在线更新机制，保证跟踪模板始终与当前图像跟踪目标区域相关联，在目标区域特征发生改变时也能保证稳定跟踪；引入PSR置信度参数，针对大范围遮挡的情况，对模板更新时的错误更新进行纠正，防止跟踪漂移。
一种手术视频目标区域自动跟踪方法系统

[发明专利]基于三点传感信号的人体全身动作实时重建方法及系统-CN202210059024.9在审
发明人： 肖双九;蔡天鑫;董德礼;杨旭波 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：一种基于三点传感信号的人体全身动作实时重建方法及系统，根据采集的头部和双手三点传感器信号，通过腰部关节和根关节预估算法生成预估的腰部关节和根关节；将其与人体骨架模型结合，通过反向运动算法生成上半身重建结果；另外通过基于BiGRU的下半身重建网络，对输入动作特征序列生成下半身重建结果，并使用基于双阈值的动作后处理技术进一步稳定下半身动作，最终合并重建得到全身动作。本发明仅使用头部和双手三个身体部位的传感信号预估腰部关节和根关节，增加已知关节的数量，更加有效地重建上半身动作和下半身动作的同时，使下半身动作重建效果能得到明显改善。
基于传感信号人体全身动作实时重建方法系统

[发明专利]虚拟场景下的实时人机交互系统-CN202010087681.5有效
发明人：卞琛毓;肖双九 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-02-05 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：一种虚拟场景下的实时人机交互系统，包括：用于突变检测的视觉注意区域预测模块和基于视觉注意区域特征的行为预测模块，其中：视觉注意区域预测模块接受输入视频帧序列并依次进行目标信息检测、平滑运动检测以及突变信息检测并得到视觉显著图，对视觉显著图进行视觉注意区域提取得到注意区域图；行为预测模块对用户视觉区域与视频内容进行特征后利用特征对用户行为进行预测。本发明通过输入用户观测到的视频内容，预测用户观测到视频后的反馈行为，能够在场景中存在突变的情况下能够较好地运行同时也能够应对平滑变化的场景。
虚拟场景实时人机交互系统

[发明专利]基于方向性散射微面材质的BRDF的渲染方法-CN202110164349.9在审
发明人：葛续荣;肖双九 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-02-05 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G06T15/50 文献下载
摘要：一种基于方向性散射微面材质的BRDF的渲染方法，通过顶点渲染器进行坐标变换和逐顶点光照计算，片元渲染器根据顶点渲染器计算得到的光照方向、视线方向和法线方向以及宏观粗糙度参数和微观粗糙度参数进行光照计算。本发明利用微表面的材质的基于微表面理论BRDF模型于当前流行商业游戏引擎的实时渲染以及光线追踪的渲染器的计算，并提供之前其他反射模型无法提供的渲染效果。
基于方向性散射材质 brdf 渲染方法

[发明专利]联合语气词特征的视音频驱动人脸动画实现方法及系统-CN202011484986.6有效
发明人：李舜;肖双九 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-12-16 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G06T13/20 文献下载
摘要：一种联合语气词特征的视音频驱动人脸动画方法及系统，通过提取语音特征构建出语音特征矩阵，利用语气词增强训练网络的多层卷积操作对特征矩阵进行采样并映射到低维空间的中间变量；对输入的语音转换成文字，从文字内容中识别出语气词并构建one‑hot向量，与中间变量拼接后得到包含语气词特征的中间变量；再通过语气词增强训练网络进行卷积后映射为当前帧的表情AU参数，用于与视频追踪、语音预测算法生成的AU参数拟合后作为人脸模型的驱动参数，实现表情增强。本发明通过输入用户面部的视频内容和用户发声的音频内容，就可以联合驱动虚拟场景中的三维Avatar模型，在实时驱动的基础上，使整体和局部的面部动画都得到较为逼真和生动的表现效果。
联合语气词特征音频驱动动画实现方法系统

[发明专利]基于几何特征提取和边缘感知编码的三维点云分割方法-CN202110362349.X在审
发明人：龚靖渝;许嘉晨;谭鑫;肖双九;谢源;马利庄 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-04-02 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G06T7/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于几何特征提取和边缘感知编码的三维点云分割方法，该方法包括如下步骤：构建并训练边缘预测网络以及分割网络；边缘预测网络输入为三维点云中各个点所在邻域内的原始特征方差，输出为三维点云中各个点是否为边缘点；分割网络采用编码器解码器的结构，每一层执行以下操作：几何特征提取；几何特征与已有输入特征进行拼接；对拼接特征进行边缘感知特征提取作为下一层的输入特征；将对应分辨率下编码器的特征与解码器的特征融合得到原始分辨率的特征，使用激活函数对原始分辨率的特征进行归一化，得到每个点属于不同类别的概率。与现有技术相比，本发明提升了网络的几何特征感知能力，从而提高了点云特别是点云边缘部分的分割效果。
基于几何特征提取边缘感知编码三维分割方法

[发明专利]音乐驱动的人体骨骼舞蹈动作生成系统-CN202110101178.5在审
发明人：刘科成;肖双九 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2021-04-23 - 主分类号： G06T13/20 文献下载
摘要：一种音乐驱动的人体骨骼舞蹈动作生成系统，包括：依次相连的音乐特征提取系统、基于GAN的舞蹈动作生成系统和舞蹈动作评价系统，其中：音乐特征提取系统接收音乐信息，提取音乐旋律特征，传输给舞蹈动作生成系统，舞蹈动作生成系统根据音乐数据，进行舞蹈动作生成，并对其真实性进行判别，舞蹈动作评价指标接收舞蹈动作生成系统的舞蹈动作，分别从舞蹈真实性、多样性和复杂性三个方面来评价其优劣性。本发明通过引入人类编舞的先验知识，以普通音乐文件为输入，依托于基于GAN的舞蹈动作生成模型的创造新数据的能力，可以生成连贯通畅的、符合输入音乐特征的人体骨骼舞蹈动作。
音乐驱动人体骨骼舞蹈动作生成系统

[外观设计]便携式多通道交互设备箱-CN201730631074.X有效
发明人：潘梓真;董德礼;肖双九 -专利权人：潘梓真;董德礼;肖双九
申请日： 2017-12-12 - 公布日： 2018-07-06 - 主分类号： 03-01 文献下载
摘要：1．本外观设计产品的名称：便携式多通道交互设备箱。2．本外观设计产品的用途：本外观设计产品用于在任何室内或外空间运输及运行使用,方便携带和管理便携箱内各智能交互设备。3．本外观设计产品的设计要点：便携式多通道交互设备箱的整体形状。4．最能表明本外观设计设计要点的图片或照片：立体图。
外观设计交互设备多通道整体形状智能交互外空间便携室内携带运输管理图片

[实用新型]多通道交互式警训便携设备-CN201720656566.9有效
发明人：董德礼;肖双九;潘梓真 -专利权人：董德礼;肖双九;潘梓真
申请日： 2017-06-07 - 公布日： 2018-06-22 - 主分类号： G09B9/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种多通道交互式警训便携设备，包括便携箱、警训工具组件以及交互设备；其中：所述警训工具组件安放于便携箱内，所述交互设备至少部分设置于便携箱内。所述警训工具组件包括红外射击外挂件、传感交互警用喷雾器、传感交互警棍。本实用新型保证了模拟训练的操作与实际警械操作的训练动作完全一致；保证了用户的语音在系统中有正确合理的响应，响应延迟不超过200毫秒；实现了多通道自然人机交互；帮助用户在任意室内空间就可有效组训，充分解决各级单位靶场及训练场景建设成本高，组训困难，枪支实弹管理成本高等问题。
工具组件多通道本实用新型便携设备交互设备便携传感警棍管理成本建设成本模拟训练人机交互室内空间响应延迟训练场景训练动作便携箱喷雾器外挂件有效组靶场语音枪支射击保证响应帮助

[实用新型]高精度红外激光模拟射击训练系统-CN201220072207.6有效
发明人： 肖双九;洪琛;何轩;陆飞;施梦玮 -专利权人： 肖双九;洪琛
申请日： 2012-02-29 - 公布日： 2012-12-05 - 主分类号： F41A33/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种高精度红外激光模拟射击训练系统，其中：射击靶通过支架支撑固定，且其上设有定标区域反光材料，数码激光枪上设有红外激光发射器、扳机触发器、蓝牙通信模块开关板、供电系统以及单片机集成电路，扳机触发器、红外激光发射器与单片机连接，红外摄像头设在射击靶的一侧，红外辅助光源设在红外摄像头上，红外摄像头连接PC端。本实用新型保证了模拟训练的操作与汽手枪的训练动作完全一致；在全靶面范围内达到＜0.1mm的数据采集精度，精确获取瞄准过程中的瞄准轨迹；可正确判断射击错靶并提示；数码激光枪的枪管可方便地拆卸并与普通汽手枪的枪托组装。此系统的部分或全部工艺可被借鉴应用于类似系统中。
高精度红外激光模拟射击训练系统

[发明专利]基于蓝牙通信的高容错实时信号采集系统-CN201110410173.7有效
发明人： 肖双九;何轩;洪琛;陆飞;施梦玮 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2011-12-09 - 公布日： 2012-06-27 - 主分类号： H04B5/02 文献下载
摘要：本发明公开一种基于蓝牙通信的高容错实时信号采集系统，包括：采集信号的从设备，接收与处理信号的主设备，以及自定义蓝牙通信协议。此系统在采集信号的同时，可计算出信号触发的精确时刻。从设备负责采集信号和触发时刻，通过自定义的蓝牙通信协议与主设备通信。主设备负责自动查找，配对，连接从设备，并通过计算当前通信延迟从而得出信号精确触发时刻，判断丢包错包问题等。自定义蓝牙通信协议则通过心跳检测与延迟测量，信号数据封装，防丢包通信机制等屏蔽掉实际应用中的信号干扰。
基于蓝牙通信容错实时信号采集系统

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