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          Vue前端開發規范


          于Vue官方風格指南整理

          一、強制

          1. 組件名為多個單詞

          組件名應該始終是多個單詞的,根組件 App 除外。

          正例:

          export default {
           name: 'TodoItem',
           // ...
          }
          復制代碼
          

          反例:

          export default {
           name: 'Todo',
           // ...
          }
          復制代碼
          

          2. 組件數據

          組件的 data 必須是一個函數。

          當在組件中使用 data 屬性的時候 (除了 new Vue 外的任何地方),它的值必須是返回一個對象的函數。

          正例:

          // In a .vue file
          export default {
           data () {
           return {
           foo: 'bar'
           }
           }
          }
          // 在一個 Vue 的根實例上直接使用對象是可以的,
          // 因為只存在一個這樣的實例。
          new Vue({
           data: {
           foo: 'bar'
           }
          })
          復制代碼
          

          反例:

          export default {
           data: {
           foo: 'bar'
           }
          }
          復制代碼
          

          3. Prop定義

          Prop 定義應該盡量詳細。

          在你提交的代碼中,prop 的定義應該盡量詳細,至少需要指定其類型。

          正例:

          props: {
           status: String
          }
          // 更好的做法!
          props: {
           status: {
           type: String,
           required: true,
           validator: function (value) {
           return [
           'syncing',
           'synced',
           'version-conflict',
           'error'
           ].indexOf(value) !== -1
           }
           }
          }
          復制代碼
          

          反例:

          // 這樣做只有開發原型系統時可以接受
          props: ['status']
          復制代碼
          

          4. 為v-for設置鍵值

          總是用 key 配合 v-for。

          在組件上_總是_必須用 key 配合 v-for,以便維護內部組件及其子樹的狀態。甚至在元素上維護可預測的行為,比如動畫中的對象固化 (object constancy),也是一種好的做法。

          正例:

          <ul>
           <li
           v-for="todo in todos"
           :key="todo.id"
           >
           {{ todo.text }}
           </li>
          </ul>
          復制代碼
          

          反例:

          <ul>
           <li v-for="todo in todos">
           {{ todo.text }}
           </li>
          </ul>
          復制代碼
          

          5.避免 v-if 和 v-for 用在一起

          永遠不要把 v-if 和 v-for 同時用在同一個元素上。

          一般我們在兩種常見的情況下會傾向于這樣做:

          • 為了過濾一個列表中的項目 (比如 v-for="user in users" v-if="user.isActive")。在這種情形下,請將 users 替換為一個計算屬性 (比如 activeUsers),讓其返回過濾后的列表。
          • 為了避免渲染本應該被隱藏的列表 (比如 v-for="user in users" v-if="shouldShowUsers")。這種情形下,請將 v-if 移動至容器元素上 (比如 ul, ol)。

          正例:

          <ul v-if="shouldShowUsers">
           <li
           v-for="user in users"
           :key="user.id"
           >
           {{ user.name }}
           </li>
          </ul>
          復制代碼
          

          反例:

          <ul>
           <li
           v-for="user in users"
           v-if="shouldShowUsers"
           :key="user.id"
           >
           {{ user.name }}
           </li>
          </ul>
          復制代碼
          

          6. 為組件樣式設置作用域

          對于應用來說,頂級 App 組件和布局組件中的樣式可以是全局的,但是其它所有組件都應該是有作用域的。

          這條規則只和單文件組件有關。你不一定要使用 scoped 特性。設置作用域也可以通過 CSS Modules,那是一個基于 class 的類似 BEM 的策略,當然你也可以使用其它的庫或約定。

          不管怎樣,對于組件庫,我們應該更傾向于選用基于 class 的策略而不是 scoped 特性。

          這讓覆寫內部樣式更容易:使用了常人可理解的 class 名稱且沒有太高的選擇器優先級,而且不太會導致沖突。

          正例:

          <template>
           <button class="c-Button c-Button--close">X</button>
          </template>
          <!-- 使用 BEM 約定 -->
          <style>
          .c-Button {
           border: none;
           border-radius: 2px;
          }
          .c-Button--close {
           background-color: red;
          }
          </style>
          復制代碼
          

          反例:

          <template>
           <button class="btn btn-close">X</button>
          </template>
          <style>
          .btn-close {
           background-color: red;
          }
          </style>
          <template>
           <button class="button button-close">X</button>
          </template>
          <!-- 使用 `scoped` 特性 -->
          <style scoped>
          .button {
           border: none;
           border-radius: 2px;
          }
          .button-close {
           background-color: red;
          }
          </style>
          復制代碼
          

          二、強烈推薦(增強可讀性)

          1. 組件文件

          只要有能夠拼接文件的構建系統,就把每個組件單獨分成文件。

          當你需要編輯一個組件或查閱一個組件的用法時,可以更快速的找到它。

          正例:

          components/
          |- TodoList.vue
          |- TodoItem.vue
          復制代碼
          

          反例:

          Vue.component('TodoList', {
           // ...
          })
          Vue.component('TodoItem', {
           // ...
          })
          復制代碼
          

          2. 單文件組件文件的大小寫

          單文件組件的文件名應該要么始終是單詞大寫開頭 (PascalCase)

          正例:

          components/
          |- MyComponent.vue
          復制代碼
          

          反例:

          components/
          |- myComponent.vue
          |- mycomponent.vue
          復制代碼
          

          3. 基礎組件名

          應用特定樣式和約定的基礎組件 (也就是展示類的、無邏輯的或無狀態的組件) 應該全部以一個特定的前綴開頭,比如 Base、App 或 V。

          正例:

          components/
          |- BaseButton.vue
          |- BaseTable.vue
          |- BaseIcon.vue
          復制代碼
          

          反例:

          components/
          |- MyButton.vue
          |- VueTable.vue
          |- Icon.vue
          復制代碼
          

          4. 單例組件名

          只應該擁有單個活躍實例的組件應該以 The 前綴命名,以示其唯一性。

          這不意味著組件只可用于一個單頁面,而是每個頁面只使用一次。這些組件永遠不接受任何 prop,因為它們是為你的應用定制的,而不是它們在你的應用中的上下文。如果你發現有必要添加 prop,那就表明這實際上是一個可復用的組件,只是目前在每個頁面里只使用一次。

          正例:

          components/
          |- TheHeading.vue
          |- TheSidebar.vue
          復制代碼
          

          反例:

          components/
          |- Heading.vue
          |- MySidebar.vue
          復制代碼
          

          5. 緊密耦合的組件名

          和父組件緊密耦合的子組件應該以父組件名作為前綴命名。

          如果一個組件只在某個父組件的場景下有意義,這層關系應該體現在其名字上。因為編輯器通常會按字母順序組織文件,所以這樣做可以把相關聯的文件排在一起。

          正例:

          components/
          |- TodoList.vue
          |- TodoListItem.vue
          |- TodoListItemButton.vue
          components/
          |- SearchSidebar.vue
          |- SearchSidebarNavigation.vue
          復制代碼
          

          反例:

          components/
          |- SearchSidebar.vue
          |- NavigationForSearchSidebar.vue
          復制代碼
          

          6. 組件名中的單詞順序

          組件名應該以高級別的 (通常是一般化描述的) 單詞開頭,以描述性的修飾詞結尾。

          正例:

          components/
          |- SearchButtonClear.vue
          |- SearchButtonRun.vue
          |- SearchInputQuery.vue
          |- SearchInputExcludeGlob.vue
          |- SettingsCheckboxTerms.vue
          |- SettingsCheckboxLaunchOnStartup.vue
          復制代碼
          

          反例:

          components/
          |- ClearSearchButton.vue
          |- ExcludeFromSearchInput.vue
          |- LaunchOnStartupCheckbox.vue
          |- RunSearchButton.vue
          |- SearchInput.vue
          |- TermsCheckbox.vue
          復制代碼
          

          7. 模板中的組件名大小寫

          總是 PascalCase 的

          正例:

          <!-- 在單文件組件和字符串模板中 -->
          <MyComponent/>
          復制代碼
          

          反例:

          <!-- 在單文件組件和字符串模板中 -->
          <mycomponent/>
          <!-- 在單文件組件和字符串模板中 -->
          <myComponent/>
          復制代碼
          

          8. 完整單詞的組件名

          組件名應該傾向于完整單詞而不是縮寫。

          正例:

          components/
          |- StudentDashboardSettings.vue
          |- UserProfileOptions.vue
          復制代碼
          

          反例:

          components/
          |- SdSettings.vue
          |- UProfOpts.vue
          復制代碼
          

          9. 多個特性的元素

          多個特性的元素應該分多行撰寫,每個特性一行。

          正例:

          <img
           src="http://www.jungjaehyung.com/uploadfile/2024/0808/20240808043400126.png"
           alt="Vue Logo"
          >
          <MyComponent
           foo="a"
           bar="b"
           baz="c"
          />
          復制代碼
          

          反例:

          <img src="http://www.jungjaehyung.com/uploadfile/2024/0808/20240808043400126.png" alt="Vue Logo">
          <MyComponent foo="a" bar="b" baz="c"/>
          復制代碼
          

          10. 模板中簡單的表達式

          組件模板應該只包含簡單的表達式,復雜的表達式則應該重構為計算屬性或方法。

          復雜表達式會讓你的模板變得不那么聲明式。我們應該盡量描述應該出現的是什么,而非如何計算那個值。而且計算屬性和方法使得代碼可以重用。

          正例:

          <!-- 在模板中 -->
          {{ normalizedFullName }}
          // 復雜表達式已經移入一個計算屬性
          computed: {
           normalizedFullName: function () {
           return this.fullName.split(' ').map(function (word) {
           return word[0].toUpperCase() + word.slice(1)
           }).join(' ')
           }
          }
          復制代碼
          

          反例:

          {{
           fullName.split(' ').map(function (word) {
           return word[0].toUpperCase() + word.slice(1)
           }).join(' ')
          }}
          復制代碼
          

          11. 簡單的計算屬性

          正例:

          computed: {
           basePrice: function () {
           return this.manufactureCost / (1 - this.profitMargin)
           },
           discount: function () {
           return this.basePrice * (this.discountPercent || 0)
           },
           finalPrice: function () {
           return this.basePrice - this.discount
           }
          }
          復制代碼
          

          反例:

          computed: {
           price: function () {
           var basePrice = this.manufactureCost / (1 - this.profitMargin)
           return (
           basePrice -
           basePrice * (this.discountPercent || 0)
           )
           }
          }
          復制代碼
          

          12. 帶引號的特性值

          非空 HTML 特性值應該始終帶引號 (單引號或雙引號,選你 JS 里不用的那個)。

          在 HTML 中不帶空格的特性值是可以沒有引號的,但這樣做常常導致帶空格的特征值被回避,導致其可讀性變差。

          正例:

          <AppSidebar :style="{ width: sidebarWidth + 'px' }">
          復制代碼
          

          反例:

          <AppSidebar :style={width:sidebarWidth+'px'}>
          復制代碼
          

          13. 指令縮寫

          都用指令縮寫 (用 : 表示 v-bind: 和用 @ 表示 v-on:)

          正例:

          <input
           @input="onInput"
           @focus="onFocus"
          >
          復制代碼
          

          反例:

          <input
           v-bind:value="newTodoText"
           :placeholder="newTodoInstructions"
          >
          復制代碼
          

          三、推薦

          1. 單文件組件的頂級元素的順序

          單文件組件應該總是讓<script>、<template> 和 <style> 標簽的順序保持一致。且 <style> 要放在最后,因為另外兩個標簽至少要有一個。

          正例:

          <!-- ComponentA.vue -->
          <template>...</template>
          <script>/* ... */</script>
          <style>/* ... */</style>
          復制代碼
          

          四、謹慎使用 (有潛在危險的模式)

          1. 沒有在 v-if/v-if-else/v-else 中使用 key

          如果一組 v-if + v-else 的元素類型相同,最好使用 key (比如兩個 <div> 元素)。

          正例:

          <div
           v-if="error"
           key="search-status"
          >
           錯誤:{{ error }}
          </div>
          <div
           v-else
           key="search-results"
          >
           {{ results }}
          </div>
          復制代碼
          

          反例:

          <div v-if="error">
           錯誤:{{ error }}
          </div>
          <div v-else>
           {{ results }}
          </div>
          復制代碼
          

          2. scoped 中的元素選擇器

          元素選擇器應該避免在 scoped 中出現。

          在 scoped 樣式中,類選擇器比元素選擇器更好,因為大量使用元素選擇器是很慢的。

          正例:

          <template>
           <button class="btn btn-close">X</button>
          </template>
          <style scoped>
          .btn-close {
           background-color: red;
          }
          </style>
          復制代碼
          

          反例:

          <template>
           <button>X</button>
          </template>
          <style scoped>
          button {
           background-color: red;
          }
          </style>
          復制代碼
          

          3. 隱性的父子組件通信

          應該優先通過 prop 和事件進行父子組件之間的通信,而不是 this.$parent 或改變 prop。

          正例:

          Vue.component('TodoItem', {
           props: {
           todo: {
           type: Object,
           required: true
           }
           },
           template: `
           <input
           :value="todo.text"
           @input="$emit('input', $event.target.value)"
           >
           `
          })
          復制代碼
          

          反例:

          Vue.component('TodoItem', {
           props: {
           todo: {
           type: Object,
           required: true
           }
           },
           methods: {
           removeTodo () {
           var vm = this
           vm.$parent.todos = vm.$parent.todos.filter(function (todo) {
           return todo.id !== vm.todo.id
           })
           }
           },
           template: `
           <span>
           {{ todo.text }}
           <button @click="removeTodo">
           X
           </button>
           </span>
           `
          })
          復制代碼
          

          4. 非 Flux 的全局狀態管理

          應該優先通過 Vuex 管理全局狀態,而不是通過 this.$root 或一個全局事件總線。

          正例:

          // store/modules/todos.js
          export default {
           state: {
           list: []
           },
           mutations: {
           REMOVE_TODO (state, todoId) {
           state.list = state.list.filter(todo => todo.id !== todoId)
           }
           },
           actions: {
           removeTodo ({ commit, state }, todo) {
           commit('REMOVE_TODO', todo.id)
           }
           }
          }
          <!-- TodoItem.vue -->
          <template>
           <span>
           {{ todo.text }}
           <button @click="removeTodo(todo)">
           X
           </button>
           </span>
          </template>
          <script>
          import { mapActions } from 'vuex'
          export default {
           props: {
           todo: {
           type: Object,
           required: true
           }
           },
           methods: mapActions(['removeTodo'])
          }
          </script>
          復制代碼
          

          反例:

          // main.js
          new Vue({
           data: {
           todos: []
           },
           created: function () {
           this.$on('remove-todo', this.removeTodo)
           },
           methods: {
           removeTodo: function (todo) {
           var todoIdToRemove = todo.id
           this.todos = this.todos.filter(function (todo) {
           return todo.id !== todoIdToRemove
           })
           }
           }
          })
          復制代碼
          

          附錄

          1. 推薦使用vs code進行前端編碼,規定Tab大小為2個空格

          1. vs code配置
          {
           "editor.tabSize": 2,
           "workbench.startupEditor": "newUntitledFile",
           "workbench.iconTheme": "vscode-icons",
           // 以下為stylus配置
           "stylusSupremacy.insertColons": false, // 是否插入冒號
           "stylusSupremacy.insertSemicolons": false, // 是否插入分好
           "stylusSupremacy.insertBraces": false, // 是否插入大括號
           "stylusSupremacy.insertNewLineAroundImports": false, // import之后是否換行
           "stylusSupremacy.insertNewLineAroundBlocks": false, // 兩個選擇器中是否換行
           "vetur.format.defaultFormatter.html": "js-beautify-html",
           "eslint.autoFixOnSave": true,
           "eslint.validate": [
           "javascript",
           {
           "language": "html",
           "autoFix": true
           },
           {
           "language": "vue",
           "autoFix": true
           },
           "javascriptreact",
           "html",
           "vue"
           ],
           "eslint.options": { "plugins": ["html"] },
           "prettier.singleQuote": true,
           "prettier.semi": false,
           "javascript.format.insertSpaceBeforeFunctionParenthesis": false,
           "vetur.format.js.InsertSpaceBeforeFunctionParenthesis": false,
           "vetur.format.defaultFormatter.js": "prettier",
           // "prettier.eslintIntegration": true
          }
          復制代碼
          
          1. vs code 插件
          • Auto Close Tag
          • Path Intellisense
          • Prettier
          • Vetur
          • vscode-icons

          介紹這三個之間的差別之前, 先來看一下JS 的數據類型。

          在 Java ,C這樣的語言中, 使用一個變量之前,需要先定義這個變量并指定它的數據類型,是整型,字符串型,....

          但是在js 中定義變量統一使用 var , 或者不使用var 也可以使用。

          那么js 中是否有數據類型的概念呢? 當然有, 使用 typeof 就可以判斷這個變量的數據類型:

          <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">

          <HTML>

          <HEAD>

          <TITLE> New Document </TITLE>

          <META NAME="Author" CONTENT="oscar999">

          <script>

          s = "This is Test";

          alert(typeof(s));

          </script>

          </HEAD>

          <BODY>

          </BODY><br></HTML>

          以上例子彈出的值是 "string", 由此可以看出, js 也是有數據類型的。

          js中的數據類型有undefined,boolean,number,string,object等5種,前4種為原始類型,第5種為引用類型。

          原始類型和引用類型有什么區別?引用的概念其他語言的引用很類似, 就是一個地址。看一下這個例子就知道了。

          <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">

          <HTML>

          <HEAD>

          <TITLE> New Document </TITLE>

          <META NAME="Author" CONTENT="oscar999">

          <script>

          var obj = new Object();

          var objCopy = obj;

          obj.att1 = "obj attribute";

          alert(objCopy.att1);

          </script>

          </HEAD>

          <BODY>

          </BODY>

          </HTML>

          別忽略了object 類型的這種特性哦, 這個是會被經常誤用的地方。類似上面的obj的改變引起了objCopy的改變。

          除了以上5 中類型之外, 還有一種 “function”的類型。

          <!--Add by oscar999-->

          <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">

          <HTML>

          <HEAD>

          <TITLE> New Document </TITLE>

          <META NAME="Author" CONTENT="oscar999">

          <script>

          function test()

          {

          alert("hello");

          }

          alert(typeof(test));

          </script>

          </HEAD>

          <BODY>

          </BODY>

          </HTML>

          undefined 和 null, NaN 的區別

          有了上面的介紹,就可以很容易把undefined 和其他的兩個區分開來。

          undefined判斷的是變量的類型,而其他兩個判斷是變量的值。

          undefined可以用來表示以下的狀況

          1. 表示一個未聲明的變量,

          2. 已聲明但沒有賦值的變量,

          3. 一個并不存在的對象屬性

          null 是一種特殊的object ,表示無值;

          NaN是一種特殊的number ,表示無值;

          比較符(== 或 ===)

          使用 == ,如果兩邊的類型不同, js 引擎會先把它們轉成相同的類型在進行值的比較;

          使用 ===, 則不會進行類型轉換,類型不同,肯定不相等。

          實例

          有了以上的知識,再來看下面一些有意思卻容易混淆的例子應該就很清晰了:

          <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">

          <HTML>

          <HEAD>

          <TITLE> New Document </TITLE>

          <META NAME="Author" CONTENT="oscar999">

          <script>

          var s;

          alert(s==undefined); //true

          alert(s===undefined); //true

          alert(s==null); //true

          alert(s===null); //false

          alert(null==undefined); //true

          alert(null===undefined); //false

          </script>

          </HEAD>

          <BODY>

          </BODY>

          </HTML>

          把var s 改成 var s = null 再看看效果~~

          一般情況下, 對js 某個變量s 判空習慣使用 if(s!=null) , 如果s 沒有定義的話,就會報undefined的js 錯誤, 所以完整的判空可以使用如下方式:

          if(typeof(s)!="undefined"&&s!=null)

          器之心原創

          作者:陳萍

          不同于人類,計算機「看待」世界有自己的方式。為了達到類似人類的視覺水平,各種算法層出不窮,本篇就來窺探其冰山一角。

          我們生活的世界是一個三維物理空間。直觀而言,三維視覺系統有助于機器更好地感知和理解真實的三維場景。三維視覺作為計算機視覺的一個比較重要的研究方向,在過去幾十年間得到了扎實和系統地發展,形成了一套完整的理論體系。近年來,隨著三維成像技術如激光雷達、TOF 相機及結構光等的快速發展,三維視覺研究再次成為研究熱點。

          在上一篇文章中,我們對 3D 視覺基礎相關內容進行了概括性總結,本文我們將進行比較深層次的介紹,主要涉及 3D 視覺算法及其應用領域。

          3D 目標檢測多模態融合算法

          基于視覺的目標檢測是環境感知系統的重要組成,也是計算機視覺、機器人研究等相關領域的研究熱點。三維目標檢測是在二維目標檢測的基礎上,增加目標尺寸、深度、姿態等信息的估計。相比于二維目標檢測,三維目標檢測在準確性、實時性等方面仍有較大的提升空間。

          在目標檢測領域,2D 目標檢測方面發展迅速,出現了以 R-CNN、Fast RCNN、Mask RCNN 為代表的 two-stage 網絡架構,以及以 YOLO、SSD 為代表的 one-stage 網絡架構。然而由于 2D 圖像缺乏深度、尺寸等物理世界參數信息,在實際應用中存在一定局限性,往往需要結合激光雷達、毫米波等傳感器實現多模態融合算法,以增強系統的可靠性。

          因此,研究者們提出了許多 3D 目標檢測方法,根據傳感器的不同大致可分為視覺、激光點云以及多模態融合三大類。其中視覺又包括單目視覺和雙目視覺(深度視覺)兩類;激光點云包括三維點云投影和三維空間體素特征;而多模態融合實現了激光點云與視覺的融合。下面將對現階段比較流行的 3D 目標檢測多模態融合算法研究進行介紹。

          論文 1《3D-CVF: Generating Joint Camera and LiDAR Features Using Cross-View Spatial Feature Fusion for 3D Object Detection》提出了 voxel-based 的多模態特征融合


          論文地址:https://arxiv.org/pdf/2004.12636

          該研究提出的網絡整體結構如下所示。可以看出上下兩層分別是對激光雷達點云信息的特征提取 (voxel-backbone) 和對多張圖像信息的特征提取與模態轉換。這里需要提及的是由于圖像信息僅僅只有一個方向的視野,但是多個攝像頭的圖像存在視野重疊,所以多張圖像的信息融合是為了保證整個環視點云場景的特征都被涉及到。

          論文 2《PI-RCNN: An Efficient Multi-sensor 3D Object Detector with Point-based Attentive Cont-conv Fusion Module》提出了 point-based 的多模態融合方法

          論文地址:https://arxiv.org/pdf/1911.06084.pdf

          該研究提出了一種新穎的融合方法——基于點的 Attentive Cont-conv Fusion(PACF)模塊,該模塊將多傳感器特征直接融合在 3D 點上。除了連續卷積外,該研究還添加了 Point-Pooling 和 Attentive Aggregation 等組件,以使融合特征更具表達力。

          此外,基于 PACF 模塊,研究人員提出了一個叫做 Pointcloud-Image RCNN(PI-RCNN)的 3D 多傳感器多任務網絡,該網絡負責圖像分割和 3D 目標檢測任務。PI-RCNN 使用分段子網從圖像中提取全分辨率語義特征圖,然后通過功能強大的 PACF 模塊融合多傳感器特征。受益于 PACF 模塊的效果和分段模塊的有表達力的語義特征,PI-RCNN 使 3D 目標檢測的性能大大改善。在 KITTI 3D 檢測基準測試中的實驗揭示了 PACF 模塊和 PI-RCNN 的有效性,并且該方法可以在 3D AP 的度量標準上達到最新水平。

          網絡框架如上圖所示,實現過程可分為以下四步:

          • 1. 使用圖像語義分割網絡,獲得圖像的語義特征;
          • 2. 檢測子網絡 - 1 從原始點云中得到目標的三維候選框;
          • 3. PACF 模塊融合點云特征和圖像語義特征;
          • 4. 檢測子網絡 - 2 得到最終的三維檢測結果。

          論文 3《EPNet: Enhancing Point Features with Image Semantics for 3D Object Detection》提出了一種新的融合模塊,在不需要任何圖像注釋的情況下,對具有語義特征的點特征進行逐點增強。該研究設計了一個端到端的可學習框架 EPNet 來集成兩個組件。在 KITTI 和 SUN-RGBD 數據集上進行的大量實驗表明,EPNet 優于當前最優方法。其網絡結構點云分支是 point encoder-decoder 結構,圖像分支則是一個逐步 encoder 的網絡,并且逐層做特征融合。



          論文地址:https://arxiv.org/pdf/2007.08856.pdf

          網絡整體框架如下圖所示:


          點云特征和圖像特征融合過程如下圖所示:

          融合過程由三部分組成:grid generator、image sampler 和 LI-Fusion layer。

          • 1. 根據三維激光與圖像的外參,grid generator 將三維激光的每一個點投影到原始圖像上;
          • 2. image sampler 利用圖像特征圖與原始圖像的比例關系以及雙線性插值,得到對應的圖像特征圖;
          • 3. 為了減少圖像的遮擋以及深度不確定性對融合造成的影響,LI-Fusion layer 利用點云特征估計對應圖像特征的重要程度并篩選,具體是將點云特征與圖像特征經過若干操作學習得到權重值,權重值與圖像特征相乘再與點云特征串聯作為最后的融合特征。

          論文 4《CLOCs: Camera-LiDAR Object Candidates Fusion for 3D Object Detection》提出了一種新穎的 Camera-LiDAR 目標候選(CLOC)融合網絡。CLOC 融合提供了一種低復雜度的多模態融合架構,顯著提高了單模態檢測器的性能。CLOC 在非最大抑制 (NMS) 之前對任意 2D 和任意 3D 的組合輸出候選項進行操作,并被訓練利用它們的幾何和語義一致性,以產生更準確的最終 3D 和 2D 檢測結果,最后采用 maxpooling 的方式選擇最終的融合結果。

          論文地址:https://arxiv.org/pdf/2009.00784.pdf

          網絡架構圖如下所示:

          該網絡由三個階段完成:1)2D 和 3D 的目標檢測器分別提出 proposal;2)將兩種模態的 proposal 編碼成稀疏張量;3)對于非空的元素采用二維卷積做對應的特征融合。

          3D 人臉檢測基本流程

          人臉識別技術在國家安全、軍事安全、金融安全、共同安全等領域具有廣泛的應用前景。人的大腦具備天生的人臉識別能力,可以輕易地分辨出不同的人。但是計算機自動識別人臉技術卻面臨著巨大的挑戰。由于二維人臉識別不可避免地受到光照、姿態和表情的影響,這些因素已成為二維人臉識別技術向前發展的最大障礙。

          隨著結構光和立體視覺等三維成像技術的日益成熟,越來越多的人臉識別研究人員將目光投向了三維人臉識別技術領域。

          目前 3D 人臉識別技術的主要技術流程如下:

          • (1) 3D 人臉數據獲取;
          • (2) 3D 人臉數據的預處理,包括人臉的檢測、切割、去噪等;
          • (3) 3D 人臉數據的特征提取;
          • (4) 構建適合的分類器對人臉數據進行判別。

          目前 3D 人臉識別算法分為如下幾個類別:

          • 1. 基于空域匹配的識別算法
          • 2. 基于局部特征匹配的識別算法
          • 3. 基于整體特征匹配的識別算法
          • 4. 基于模型擬合的識別算法
          • 5. 基于 3D+2D 雙模態的識別算法

          3D 數據集簡介

          目前 3D 公開數據少,遠少于 2D 圖片;3D 高精度數據集只能靠昂貴的設備采集,過程繁瑣。這里我們來了解一下現有的 3D 數據集。

          1. BU-3DFE (Binghamton University 3D Facial Expression) 數據集:該數據庫目前包含 100 位受試者(女性 56%,男性 44%),年齡從 18 歲到 70 歲不等,包含各種種族,包括白人、黑人、東亞人、中東人等。

          下載地址:http://www.cs.binghamton.edu/~lijun/Research/3DFE/3DFE_Analysis.html

          2. KITTI 數據集:由德國卡爾斯魯厄理工學院和豐田美國技術研究院聯合創辦,是目前國際上最大的自動駕駛場景下的計算機視覺算法評測數據集。該數據集用于評估 3D 目標檢測和 3D 跟蹤等計算機視覺技術在車載環境下的性能。

          下載地址:http://www.cvlibs.net/datasets/kitti/raw_data.php

          3. Cityscapes 數據集:這是一個較新的大規模數據集,它包含 50 個不同城市的街道場景中所記錄的各種立體視頻序列,除了一組較大的 20000 個弱注釋幀外,還具有 5000 幀的高質量像素級注釋。

          下載地址:https://www.cityscapes-dataset.com/

          4. Matterport 3D 重建數據集:該數據集包含 10800 個對齊的三維全景視圖(RGB + 每個像素的深度),來自 90 個建筑規模場景的 194400 個 RGB + 深度圖像。

          下載地址:https://matterport.com/

          5. 3D 人臉重建相關數據集:該數據集包含用 iPhone X 拍攝的 100 名受試者的 2054 張 2D 圖像,以及每個受試者的單獨 3D 頭部掃描。

          下載地址:https://ringnet.is.tue.mpg.de/challenge

          6. TUM 數據集:主要包含多視圖數據集、3D 物體的識別分割、場景識別、3D 模型匹配、vSALM 等各個方向的數據。

          下載地址:https://vision.in.tum.de/

          人臉數據庫匯總官網指路:http://www.face-rec.org/databases/

          面部 3D 重建

          人臉重建是計算機視覺領域中一個比較熱門的方向,3D 人臉相關應用也是近年來短視頻領域的新玩法。不管是 Facebook 收購的 MSQRD,還是 Apple 研發的 Animoji,底層技術都與三維人臉重建有關。

          面部 3D 重建,可以理解為從一張或多張 2D 圖像中重建出人臉的 3D 模型。對于面部 3D 重建,我們先來直觀地感受一下效果。

          如下動圖所示,最右邊的重建人臉除了沒有皺紋以外,身份特征和面部表情都和原圖相當一致,陰影效果也高度還原。只是眼睛部分似乎不太對,顯得渾濁無神。

          論文《FML: Face Model Learning from Videos》效果展示

          下圖中的合成效果也很不錯,表情動態很到位。只是可能實驗者的眼神實在太有戲,AI 表示無力模仿。

          論文《FML: Face Model Learning from Videos》效果展示

          論文《3D Face Reconstruction from A Single Image Assisted by 2D Face Images in the Wild》效果展示

          論文《Joint 3D Face Reconstruction and Dense Alignment with Position Map Regression Network 》效果展示

          直觀感受完面部 3D 重建效果后,我們再來探究模型背后的算法。

          傳統 3D 人臉重建方法,大多立足于圖像信息,如基于圖像亮度、邊緣信息、線性透視、顏色、相對高度、視差等一種或多種信息建模技術進行 3D 人臉重建。

          三維變形模型(3DMM)

          隨著技術的發展,研究者們又提出了基于模型的 3D 人臉重建方法,這是目前較為流行的 3D 人臉重建方法。3D 模型主要用三角網格或點云來表示,現下流行的模型有通用人臉模型(CANDIDE-3)和三維變形模型(3DMM)及其變種模型,基于它們的 3D 人臉重建算法既有傳統算法也有深度學習算法。

          三維變形模型(3DMM)是一個通用的三維人臉模型,用固定的點數來表示人臉。其核心思想是人臉可以在三維空間中一一匹配,并且可以由其他許多幅人臉正交基加權線性相加而來。三維空間中的每一點 (x, y, z) 實際上都是由三維空間三個方向的基量 (1, 0, 0),(0, 1, 0),(0, 0, 1) 加權相加所得,只是權重分別為 x,y,z。

          每一個三維人臉都可以在一個數據庫中的所有人臉組成的基向量空間中進行表示,而求解任意三維人臉的模型,實際上等價于求解各個基向量的系數問題。每一張人臉可以表示為形狀向量和紋理向量的線性疊加。

          任意人臉模型均可以由數據集中的 m 個人臉模型進行加權組合,如下:



          其中 Si、Ti 表示數據庫中第 i 張人臉的形狀向量和紋理向量。但是我們實際在構建模型的時候不能使用這里的 Si、Ti 作為基向量,因為它們之間并非正交相關,所以接下來需要使用 PCA 進行降維分解。

          • (1) 首先計算形狀和紋理向量的平均值;
          • (2) 中心化人臉數據;
          • (3) 分別計算協方差矩陣;
          • (4) 求得形狀和紋理協方差矩陣的特征值α、β和特征向量 si、ti。

          上式可以轉換為下式:

          其中第一項是形狀和紋理的平均值,而 si、ti 則是 Si、Ti 減去各自平均值后的協方差矩陣的特征向量,它們對應的特征值按照大小進行降序排列。

          等式右邊仍然是 m 項,但是累加項降了一維,減少了一項。si、ti 都是線性無關的,取其前幾個分量可以對原始樣本做很好地近似,因此能夠大大減少需要估計的參數數目,并不損失準確率。

          基于 3DMM 的方法都是在求解這幾個系數,隨后的很多模型在這個基礎上添加了表情、光照等系數,但是原理與之類似。

          參考鏈接:

          https://zhuanlan.zhihu.com/p/101330861

          https://my.oschina.net/u/4304462/blog/4557678

          https://cloud.tencent.com/developer/article/1419949

          https://blog.csdn.net/u011681952/article/details/82623328


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