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SceneKit_入门05_照相机

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AAAI 2024 | 深度引导的快速鲁棒点云融合的稀疏 NeRF

具有稀疏输入视图的新视角合成方法对于AR/VR和自动驾驶等实际应用非常重要。大量该领域的工作已经将深度信息集成到用于稀疏输入合成的NeRF中,利用深度先验协助几何和空间理解。然而,大多数现有的工作往往忽略了深度图的不准确性,或者只进行了粗糙处理,限制了合成效果。此外,现有的深度感知NeRF很少使用深度信息来创建更快的NeRF,总体时间效率较低。为了应对上述问题,引入了一种针对稀疏输入视图量身定制的深度引导鲁棒快速点云融合NeRF。这是点云融合与NeRF体积渲染的首次集成。具体来说,受TensoRF的启发,将辐射场视为一个的特征体素网格,由一系列向量和矩阵来描述,这些向量和矩阵沿着各自的坐标轴分别表示场景外观和几何结构。特征网格可以自然地被视为4D张量,其中其三个模式对应于网格的XYZ轴,第四个模式表示特征通道维度。利用稀疏输入RGB-D图像和相机参数,我们将每个输入视图的2D像素映射到3D空间,以生成每个视图的点云。随后,将深度值转换为密度,并利用两组不同的矩阵和向量将深度和颜色信息编码到体素网格中。可以从特征中解码体积密度和视图相关颜色,从而促进体积辐射场渲染。聚合来自每个输入视图的点云,以组合整个场景的融合点云。每个体素通过参考这个融合的点云来确定其在场景中的密度和外观。

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使用FreeSurfer进行脑区分割

FreeSurfer 是美国哈佛-麻省理工卫生科学与技术部和马萨诸塞州总医院共同开发的一款磁共振数据处理软件包,是基于 Linux 平台的全免费开源软件。FreeSurfer 能完成对高分辨率的 MRI 图像进行分割、配准及三维重建,其处理过程主要包含去头骨、B1 偏差场校正、体数据配准、灰白质分割、面数据配准等。FreeSurfer 可以方便地处理大脑 MRI 图像,并生成高精度的灰、白质分割面和灰质、脑脊液分割面,根据这两个表面可以计算任何位置的皮质厚度及其他面数据特征如皮质 外表面积、曲率、灰质体积等,这些参数可以映射到通过白质膨胀算法得到的大脑皮质表面上直观显示。另外,FreeSurfer 还具有特征的组间差异分析及结果的可视化功能。

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学界 | 深度神经网络为什么不易过拟合?傅里叶分析发现固有频谱偏差

众所周知,过参数化的深度神经网络(DNN)是一类表达能力极强的函数,它们甚至可以以 100% 的训练准确率记住随机数据。这种现象就提出了一个问题:为什么它们不会轻易地过度拟合真实数据?为了回答这个问题,我们使用傅立叶分析研究了深度神经网络。我们证明了具有有限权重(或者经过有限步训练)的深度神经网络天然地偏向于在输入空间上表示光滑的函数。具体而言,深度 ReLU 网络函数的一个特定频率分量(k)的大小至少以 O(k^(-2))的速率衰减,网络的宽度和深度分别以多项式和指数级别帮助网络对更高的频率建模。这就说明了为什么深度神经网络不能完全记住 delta 型的峰函数。我们的研究还表明深度神经网络可以利用低维数据流形的几何结构来用简单的函数逼近输入空间中存在于简单函数流形上的复杂函数。结果表明,被网络分类为属于某个类的所有样本(包括对抗性样本)都可以通过一条路径连接起来,这样沿着该路径上的网络预测结果就不会改变。最后,我们发现对应于高频分量的深度神经网络(DNN)参数在参数空间中所占的体积较小。

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