图 3:适用于 WAAM 构造的典型路径规划方法:a)均匀切片法与 5 轴打印相结合[16];b)均匀切片(不连续轨迹)与自适应切片法(连续轨迹)[64];c)针对更厚、更复杂几何形状的模块化路径规划[58](这些图片的转载许可已获得
心电图(ECG)是一种捕获心脏活动的电测量,是诊断心血管疾病(CVD)的金标准。但是,由于ECG需要使用用户参与,因此不可避免地进行心脏监测。相比之下,光电学(PPG)提供了易于收集的数据,但其精度有限限制了其临床用法。为了确定这两个信号的优势,最近的研究不适合将PPG信号重新构成到ECG的各种深度学习技术;但是,缺乏文本信息以及降低噪声生物医学信号的能力最终会限制模型的影响。在这项研究中,我们提出了一种基于变压器的新型体系结构,可从PPG重建ECG,并将PPG和重建的ECG与CVD检测的多种方式相结合。此方法是第一次在生物医学波形重构上进行了变压器序列到序列转换,并结合了PPG和ECG的优势。我们还创建了基于斑块的注意(SPA),这是一种效率方法,用于编码/解码生物医学波形。通过获取各种序列长度并捕获交叉点连接,SPA最大程度地提高了本地特征和全局上下文反复的信号操作。所提出的体系结构在BIDMC数据库上生成了0.29 RMSE的状态性能,以重新构建PPG到ECG,超过了先前的研究。我们还在模拟III数据集上评估了该模型,在CVD检测中达到了95.9%的精度,并在PPG-BP数据集中评估了该模型,在相关的CVD糖尿病检测中达到了75.9%的精度,表明其一般能力。作为一种概念证明,一种名为Pearl(原型)的耳环可穿戴式可穿戴,旨在扩大护理点(POC)医疗保健系统。
与从 LiDAR 数据和多视图影像重建相比,倾斜影像重建是大规模城市建模的重要研究问题和经济解决方案。然而,建筑物足迹和立面的部分不可见性、严重的阴影效应以及大范围区域内建筑物高度的极端变化等若干挑战将现有的基于单目影像的建筑物重建研究限制在某些应用场景中,即从近地面影像建模简单的低层建筑物。在本研究中,我们提出了一种新颖的单目遥感影像 3D 建筑物重建方法,解决了上述困难,从而为更复杂的场景提供了一种有吸引力的解决方案。我们设计了一个多任务建筑物重建网络 MTBR-Net,通过四个语义相关任务和三个偏移相关任务来学习倾斜影像的几何属性、3D 建筑物模型的关键组件及其关系。网络输出通过基于先验知识的 3D 模型优化方法进一步集成,以生成最终的 3D 建筑模型。在公共 3D 重建数据集和新发布的数据集上的结果表明,与目前最先进的方法相比,我们的方法将高度估计性能提高了 40% 以上,将分割 F1 分数提高了 2% - 4%。
和一个锅的不同)或意图(例如通过刀与使用它进行切割),我们人类可以毫不费力地描绘出与日常生活中日常物体的这种互动。在这项工作中,我们的目标是构建一个可以同样生成合理的手动配置的计算系统。具体来说,我们学习了一个基于扩散的常规模型,该模型捕获了3D相互作用期间手和对象的关节分布。给定一个类别的描述,例如“握着板的手”,我们的生成模型可以合成人手的相对配置和表达(见图1个顶部)。我们解决的一个关键问题是,该模型是什么好的HOI表示。通常通过空间(签名)距离场来描述对象形状,但人的手通常是通过由发音变量控制的参数网格建模的。我们提出了一个均匀的HOI表示,而不是在生成模型中对这些不同的代表进行建模,并表明这允许学习一个共同生成手和对象的3D扩散模型。除了能够合成各种合理的手和物体形状的综合外,我们的扩散模型还可以在跨任务的辅助推理之前作为通用,而这种表示是所需的输出。例如,重建或预测相互作用的问题对于旨在向人类学习的机器人或试图帮助他们的虚拟助手来说是核心重要性。重建的视频重新投影错误)或约束(例如我们考虑了这些行沿着这些行的两个经过深入研究的任务:i)从日常交互剪辑中重建3D手对象形状,ii)鉴于任意对象网格,合成了合理的人类grasps。为了利用学到的生成模型作为推论的先验,我们注意到我们的扩散模型允许在任何手动对象配置给定的(近似)log-likelihood梯度计算(近似)log-likelihoodhoodhood。我们将其纳入优化框架中,该框架结合了先前的基于可能性的指南与特定于任务的目标(例如已知对象网格的合成)推理。虽然理解手动相互作用是一个非常流行的研究领域,但现实世界中的数据集限制了3D中这种相互作用的限制仍然很少。因此,我们汇总了7种不同的现实世界交互数据集,从而导致157个对象类别的相互作用长期收集,并在这些范围内训练共享模型。据我们所知,我们的工作代表了第一个可以共同生成手和对象的生成模型,并且我们表明它允许综合跨类别的各种手动相互作用。此外,我们还经验评估了基于视频的重建和人类掌握合成的任务的先前指导的推断,并发现我们所学的先验可以帮助完成这两个任务,甚至可以改善特定于特定于任务的状态方法。
评估心肌的形状和运动状态对于诊断心血管疾病至关重要。然而,电影磁共振 (CMR) 成像以 2D 切片为主,其大切片间距对切片间形状重建和运动获取提出了挑战。为了解决这个问题,我们提出了一种将运动和形状分离的 4D 重建方法,该方法可以从有限切片获得的给定稀疏点云序列预测间/内形状和运动估计。我们的框架包括一个神经运动模型和一个舒张末期 (ED) 形状模型。隐式 ED 形状模型可以学习连续边界并鼓励运动模型在没有地面真实变形监督的情况下进行预测,并且运动模型通过将任意点从任意阶段变形到 ED 阶段来实现形状模型的规范输入。此外,构建的 ED 空间可以对形状模型进行预训练,从而指导运动模型并解决数据稀缺问题。我们提出了我们所知的第一个 4D 心肌数据集,并在提出的、公开的和跨模态的数据集上验证了我们的方法,显示出卓越的重建性能并实现了各种临床应用。
从 3D 显微镜图像重建数字神经元是研究大脑连接组学和神经元形态的重要技术。现有的重建框架使用基于卷积的分割网络在应用追踪算法之前将神经元从噪声背景中分割出来。追踪结果对原始图像质量和分割精度很敏感。在本文中,我们提出了一种新的 3D 神经元重建框架。我们的关键思想是利用点云的几何表示能力来更好地探索神经元的内在结构信息。我们提出的框架采用一个图卷积网络来预测神经骨架点,采用另一个图卷积网络来产生这些点的连通性。我们最终通过解释预测的点坐标、半径和连接来生成目标 SWC 文件。在 BigNeuron 项目的 Janelia-Fly 数据集上进行评估,我们表明我们的框架实现了具有竞争力的神经元重建性能。我们对点云的几何和拓扑学习可以进一步有益于 3D 医学图像分析,例如心脏表面重建。我们的代码可在 https://github.com/RunkaiZhao/PointNeuron 上找到。
下一代加速器概念取决于光束分布的精确形状,要求同样精确的诊断方法,能够在6维相位空间内重建光束分布。然而,使用常规诊断技术在6维束分布中的复杂特征的表征需要数百次测量,使用许多小时的宝石时间。需要新颖的诊断技术,以大大减少重建详细的高维束特征所需的测量数量,作为精确光束塑造的反馈。在这项研究中,我们提出了一种使用6维光束分布和可区分束动力学模拟的生成机器学习模型来分析实验测量的方法。我们在模拟和实验中证明了使用分析技术,常规的光束操作和诊断可用于重建详细的6维相位空间分布,使用少于20个梁测量值,而没有事先培训或数据收集。这些开发实现了详细的高维相空间信息,作为在线反馈,以精确控制高级加速器应用中的光束分布,可用于提高我们对复杂加速器光束动力学的理解。
