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[发明专利]一种基于视觉定位的虚拟向导构建方法-CN201210345483.X有效
发明人：陈小武;赵沁平;宋亚斐;颜勇;穆珺 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-09-17 - 公布日： 2013-01-09 - 主分类号： G06F17/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种视觉定位的虚拟向导构建方法。本发明所述的基于视觉定位的虚拟向导构建方法通过对基于现实场景的多个图像进行分析，获得了现实场景的三维点云模型，利用输入图像的特征点与现实场景三维点云模型中的结构点进行匹配，判断出输入图像在三维点云模型中的当前位置，从而计算得到从输入图像的当前位置到达目标位置的路径。本发明不需要利用GPS定位，可以实现对输入图像的精确定位，且定位速度快，从定位到给出路径的处理时间少于1秒。本发明将被识别的建筑物的标注信息绘制于输入图像上，并在输入图像上绘制出用于指示行进路径的箭头，对于导航结果的展示更加直观。
一种基于视觉定位虚拟向导构建方法

[发明专利]一种面向并行视频编码的动态slice控制方法-CN201210351083.X有效
发明人：艾明晶;赵丽丽;李暮遇;赵沁平 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-09-19 - 公布日： 2013-01-09 - 主分类号： H04N7/26 文献下载
摘要：本发明提出一种面向并行视频编码的动态slice控制方法。该方法在编码过程中，根据已编码帧的slice并发状态构建的马尔可夫链模型来预测当前待编码帧的slice并发状态，从而确定当前待编码帧的slice的数目，再根据在同一场景中的已编码帧的加权编码时间来预测当前帧的计算复杂度，将相应数目的分配单元分配给各个slice，使每个slice的编码时间近似相等，平衡slice之间的计算复杂度。实验结果显示，本发明提出的方法与传统的基于H.264的固定slice并行编码方法相比，编码速度提高了30%，且具有相近的视频压缩效率。
一种面向并行视频编码动态 slice 控制方法

[发明专利]一种基于监督测地线传播的场景语义迁移方法-CN201210324835.3有效
发明人：陈小武;赵沁平;李青;宋亚斐;金鑫;赵东悦 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-09-04 - 公布日： 2013-01-09 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种提供一种基于监督测地线传播的场景语义迁移方法，包括以下步骤：利用特征匹配方法，在整个数据集中检索得到与图像场景最相似的N个图像，构成图像场景的相似图像集合；以相似图像集合作为训练集，利用已有的对象识别方法得到判别式模型，获得图像场景对应的粗略语义概率图，确定全局概率最大的点作为测地线传播的初始种子点；结合图像的颜色特征和边界特征，在图结构上定义测地线传播的初始距离；以相似图像集合作为训练集，根据相似图像的上下文信息，利用判别式方法得到传播指示器，指导测地线传播的方向；进行有监督的测地线传播处理，得到图像场景的准确语义标记。该方法能够得到图像场景准确的语义标记信息。
一种基于监督地线传播场景语义迁移方法

[发明专利]一种基于相位偏移扫描的三维人脸全自动建模方法-CN201210060683.0有效
发明人： 赵沁平;高玉建;郝爱民;王莉莉 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-03-09 - 公布日： 2012-09-12 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明提出一种基于相位偏移扫描的三维人脸全自动建模方法，该方法首先通过相位偏移扫描技术获取被扫描者脸部的深度点云数据，然后再利用一种新的自适应拓扑非刚性配准方法对点云数据进行配准，获得光滑的、具有连续完整拓扑的人脸三角网格模型。实验结果证明，本发明提出的建模过程使得一般用户都可以得到自己个性化的三维人脸模型，这对于三维人脸动画在计算机图形学应用中的推广具有重要意义。
一种基于相位偏移扫描三维全自动建模方法

[发明专利]一种基于Kinect的自动面部追踪方法-CN201210052106.7有效
发明人：周忠;吴威;李涛;赵沁平 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-03-01 - 公布日： 2012-08-15 - 主分类号： H04N5/232 文献下载
摘要：一种基于Kinect的自动面部追踪方法，步骤为：(1)将Kinect与可编程旋转摄像机组成为追踪设备并进行标定；(2)通过Kinect获取人体骨骼数据序列，并从中提取头部骨骼点在Kinect坐标系中的坐标；(3)利用当前摄像机的外参数和当前Kinect的外参数得到Kinect坐标系到摄像机坐标系的变换矩阵；(4)利用步骤(3)中获取的变换矩阵将步骤(2)中得到的头部骨骼点坐标变换到摄像机坐标系中，而后计算摄像机在水平和垂直方向需要旋转的角度以及需要缩放的倍数；(5)根据步骤(4)中求得的角度和倍数，驱动摄像机进行相应的旋转和缩放，使得摄像机能够追踪人的面部运动。本发明利用连续获取的骨骼数据序列驱动摄像机旋转和缩放，可有效地实现自动面部追踪。
一种基于 kinect 自动面部追踪方法

[发明专利]基于测地模型的人体骨骼提取和朝向判定方法-CN201210040257.0无效
发明人： 赵沁平;吴伟和;郝爱民;赵永涛 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2010-02-03 - 公布日： 2012-08-01 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：基于测地模型的人体骨骼提取和朝向判定方法：不同人体虽然存在差异，但就整体而言，人体各部分长度之间存在相对固定比例关系，这种长度在用测地距离度量时仍旧存在相对固定比例关系，以测地距离度量的反应人体各部分长度比例关系的模型即为本发明的测地模型。根据测地模型，通过自动提取和识别人体位于四肢和头顶末端的五个特征点，以特征点为起点，计算模型顶点测地距离，提取等测地距离曲线族的中心线，在中心线上根据测地模型中有关各关节位置的信息，确定关节点位置、提取骨骼；再根据下肢关节点与人体朝向的相关性，建立特征向量，利用支持向量机理论构造分类超平面，实现对人体朝向的判定。本发明能适应不同姿态的人体模型，计算结果准确性高，能完全自动实现关节点定位、骨骼提取和人体朝向的判定。
基于模型人体骨骼提取朝向判定方法

[发明专利]一种面向H.264/SVC MGS编码的率失真模式选择方法-CN201210075977.0无效
发明人：艾明晶;赵丽丽;赵沁平;茆雨润;李暮遇 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-03-21 - 公布日： 2012-08-01 - 主分类号： H04N7/26 文献下载
摘要：本发明提出一种面向H.264/SVC MGS编码的率失真模式选择方法，该方法考虑了可伸缩编码中的层间相关性，通过分析增强层中宏块的残差预测残差信号与参考层中对应宏块的重建失真信号的关系，并证明了二者的值近似相等，从而得到新的增强层编码的率失真模型和拉格朗日乘子的确定方法，并在中粒度质量可伸缩编码中运用新的拉格朗日乘子。使用本方法的拉格朗日乘子进行率失真优化编码得到的重建图像的PSNR值比使用传统拉格朗日乘子得到的PSNR值更高，并能够在率失真模式选择时得到更准确的编码模式，且本发明方法编码的率失真性能优于基于传统拉格朗日乘子编码的率失真性能。
一种面向 264 svc mgs 编码失真模式选择方法

[发明专利]基于三角网格变形体的自碰撞检测方法-CN201210030632.3无效
发明人：沈旭昆;赵凌;郑小萌;赵沁平 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-02-12 - 公布日： 2012-07-25 - 主分类号： G06T19/00 文献下载
摘要：一种基于三角网格变形体的自碰撞检测方法：(1)构建基于层次包围体的数据结构；构建拓展层次包围体xBVH；构建自碰撞检测树SCTT；星型轮廓检测优化步骤；(2)基于星型轮廓的自碰撞检测预处理阶段步骤；(3)基于星型轮廓的自碰撞检测实时阶段步骤。本发明能够高效实时的检测三角网格变形体变形过程中的自碰撞现象，精确定位碰撞发生点并实时更新碰撞信息。
基于三角网格变形体碰撞检测方法

[发明专利]基于组件的航空仪表高效建模设计方法-CN201210029100.8无效
发明人：沈旭昆;赵凌;张肖如;赵沁平 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-02-09 - 公布日： 2012-07-25 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于组件的航空仪表高效建模设计方法：(1)基于组件的航空仪表实体及属性描述方法，建立实体组件库，存储并管理各类实体对象；(2)基于快速原型的仪表建模工具以及行为属性编辑工具；(3)基于工作流的行为仿真工具；本发明能够高效快速的进行航空仪表建模，快速实现设计建模过程。
基于组件航空仪表高效建模设计方法

[发明专利]基于ToF深度相机的三维注册方法-CN201210021469.4无效
发明人：沈旭昆;赵凌;赵沁平 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-01-31 - 公布日： 2012-07-25 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：基于ToF深度相机的三维注册方法，步骤如下：(1)搭建一个由ToF深度相机和彩色相机构成的双目相机系统，并且完成系统的标定；(2)完成对ToF相机获取深度图的异常点剔除和随机噪声的剔除，提高深度数据的精确度；(3)将ToF相机获取的深度图投影到彩色相机视野下，建立起深度图像和彩色图像的对应关系。使用Camshift算法完成对实时视频流中标志物的跟踪，根据投影后的深度图计算出标志物的在空间中的三维位置和朝向。
基于 tof 深度相机三维注册方法

[发明专利]从单幅图像重建中国古代建筑语义模型和组件库的方法-CN201110415193.3有效
发明人： 赵沁平;齐越;侯飞 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2011-12-12 - 公布日： 2012-06-27 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明提出一种从单幅图像重建中国古代建筑语义模型和组件库的方法，其目的是生成完整的、可重用的、语义正确的三维建筑组件库，用来生成三维建筑模型，并且能够生成大规模的城市模型；该方法提出了一种方法自动判断屋瓦方向，然后根据建筑的对称性和屋瓦方向标定图像；为了在图像中识别建筑组件，该方法基于屋瓦的重复性自动地将屋顶分割成屋瓦，然后，基于用户指出的内侧立柱的位置和宽度，识别外侧的立柱；然后，从这些已经标定和分割的图像中自动得到建筑组件的尺寸和纹理，并生成建筑组件，然后形状语法编译器快速自动地从三维建筑组件和形状语法自动生成三维中国古代建筑模型和变化的场景。
单幅图像重建中国古代建筑语义模型组件方法

[发明专利]一种几何特征引导的三维模型表面纹理空洞填补方法-CN201110301143.2有效
发明人：陈小武;赵沁平;刘祎理;郭侃 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2011-09-30 - 公布日： 2012-06-27 - 主分类号： G06T15/04 文献下载
摘要：本发明提供一种几何特征引导的三维模型表面纹理空洞填补方法，该方法包括：读入、存储与处理三维模型与纹理地图的信息；基于纹理信息检测与初始化三维模型表面已有的纹理结构线；在无先验知识的条件下，利用几何特征引导三维模型表面缺失纹理结构线的生成；在先验知识的约束下，利用几何特征引导三维模型表面缺失纹理结构线的生成；构建表示三维模型表面纹理信息的矩形纹理块；利用三维模型的几何特征，匹配与空洞区域最相似的矩形纹理块，并利用该矩形纹理块填充空洞区域；利用矩形纹理块、纹理地图及其映射关系，实现三维模型表面纹理空洞区域的纹理映射。本发明纹理生成合理，填补效果逼真，保持了三维模型表面纹理的完整性。
一种几何特征引导三维模型表面纹理空洞填补方法

[发明专利]一种面向书法汉字的计算机虚拟雕刻方法-CN201110303364.3有效
发明人： 赵沁平;陈小武;张恒源 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2011-09-30 - 公布日： 2012-06-20 - 主分类号： G06T17/30 文献下载
摘要：一种面向书法汉字的计算机虚拟雕刻方法：首先，对二维的书法作品的原始图像二值化，提取书法汉字的字形特征信息，并为该书法作品中所有汉字构造点光源边界；然后，基于光照衰减模型，计算书法汉字的初始深度图；再根据书法汉字图像的灰度值大小，获取书法汉字笔力分布信息，计算深度权重矩阵；最后，利用深度权重矩阵，对书法汉字的初始深度图进行优化，进而构造三角面片，渲染生成三维的书法汉字虚拟雕刻作品。本发明可以生成深度变化自然、笔画交叉部位过渡平滑的书法汉字虚拟雕刻作品，并且在计算书法汉字像素点深度的过程中考虑了书写力度因素，增强了书法汉字虚拟雕刻作品的生动性。本发明可用于虚拟现实、计算机辅助制造等领域。
一种面向书法汉字计算机虚拟雕刻方法

[发明专利]一种基于立方体的体育运动赛事信息可视化方法-CN201110301136.2有效
发明人：陈小武;赵沁平;周彬;马永焘;杨昊林 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2011-09-30 - 公布日： 2012-06-20 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：一种基于立方体的体育运动赛事信息可视化方法：建立赛事数据的多维层次结构；根据用户请求将采集到的体育运动赛事多维层次数据实例转化为图模型可扩展标记语言格式；定义体育运动赛事信息可视化的立方体布局；在可视化区域构建一个立方体，用户为该立方体的每一个维度指定一个层次，建立数据层次与立方体维度之间的映射关系；利用矩形式树状结构图生成算法和标签云算法，为立方体的每个面生成相应的矩形式树状结构图，生成立方体视图；提供缩放、返回、旋转、展开、合并交互操作，分别为用户生成平铺视图和矩形视图。本发明能够可视化多维数据的层次关系，可推广到教育培训、数字娱乐、体育研究、演练分析等领域。
一种基于立方体体育运动赛事信息可视化方法

[发明专利]一种基于双目图像和对象轮廓的虚实遮挡处理方法-CN201110294400.4有效
发明人：陈小武;赵沁平;李青;赵东悦 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2011-09-30 - 公布日： 2012-06-20 - 主分类号： G06T15/40 文献下载
摘要：本发明是一种基于双目图像和对象轮廓的虚实遮挡处理方法，包括：通过交互式图像分割算法准确计算出真实对象的区域轮廓，作为真实对象的几何形状信息；根据视差与深度的负相关关系，估算虚实对象在当前视角下的视差，确定当前场景中虚实对象的相对深度信息，划分出场景层次。利用相对深度信息估计确定虚实对象间的前后遮挡关系，不需要逐像素计算深度信息；在二维图像空间实现虚实遮挡处理，判断虚实对象间是否存在遮挡并进行相应处理，能适用于大多数的遮挡情况，达到较好的虚实遮挡处理效果。本发明可广泛应用到交互式数字娱乐、体育研究与训练模拟、远程教育与培训等虚拟现实系统的空间遮挡处理中。
一种基于双目图像对象轮廓虚实遮挡处理方法