孙浩辰 Haochen Sun

山东大学 · 三维点云语义分割 / 弱监督学习 / 3D 高斯泼溅与三维重建

孙浩辰证件照

个人简介

山东大学计算机科学与技术学院博士研究生（预计 2027 年 6 月毕业），本科毕业于山东大学泰山学堂（化学取向，教育部拔尖计划基地），兼具科学计算与三维视觉交叉背景。研究方向为三维点云语义分割、弱监督学习与 3D 高斯泼溅（3D Gaussian Splatting）。在 TVCG、TPAMI、TMM、NeurIPS 等国际期刊与会议发表学术论文 6 篇，其中以第一作者 / 学生一作发表 3 篇（含 TVCG 1 篇），以共同一作发表 NeurIPS 2026 论文 1 篇，另有 1 篇共同一作论文在投（TVCG）；获授权 / 受理国家发明专利 2 项、软件著作权 1 项。

教育经历

山东大学 · 计算机科学与技术学院 博士（预计 2027 年 6 月毕业）
2022.09 – 2027.06
  • 导师：辛士庆
  • 研究方向：点云语义分割、弱监督学习、3D 高斯泼溅与三维重建
山东大学 · 泰山学堂 本科（化学专业）
2018.09 – 2022.06
  • 教育部「基础学科拔尖学生培养试验计划」基地
  • 导师：徐政虎

学术论文

  1. ECGS: Extinction Coordination for Enhanced Gaussian Splatting 第一作者
    Haochen Sun, Rui Xu, Zhiyang Dou, Tianyang Xue, Changhe Tu, Taku Komura, Lin Lu, Shiqing Xin
    IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG) 中科院一区 Top DOI: 10.1109/TVCG.2026.3728436 Code: github.com/sun1233217T/ECGS
  2. DEM-GS: Towards Relightable 3D Gaussian Splatting with Distilled Environment & Material 共同一作 在投 / Under Review
    Zichang Wang†, Haochen Sun†, Qiong Zeng, Shiqing Xin, Shuangming Chen, Changhe Tu, Wenping Wang（† 共同第一作者）
    IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)
  3. 3D Fresnel Volumizing for Efficient Implicit Velocity Field Reconstruction 共同一作
    Sihan Chen†, Haochen Sun†, Peng Jiang, Anthony G. Cohn（† 共同第一作者）
    Conference on Neural Information Processing Systems (NeurIPS), 2026 CCF-A 类顶会
  4. Improving Back-Projection Accuracy for the Semantic Segmentation of Indoor Point Clouds With Fewer & Sparse Image Annotations 学生一作
    Peng Jiang, Haochen Sun, Zhiyi Pan, Jinming Cao, Roger Zimmermann, Changhe Tu
    IEEE Transactions on Multimedia (TMM), 2025 中科院一区 Top DOI: 10.1109/TMM.2025.3599085
  5. CC4S: Encouraging Certainty and Consistency in Scribble-Supervised Semantic Segmentation
    Zhiyi Pan, Haochen Sun, Peng Jiang, Ge Li, Changhe Tu, Haibin Ling
    IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (TPAMI), 2024.12 中科院一区 Top DOI: 10.1109/TPAMI.2024.3415387
  6. Leverage Automatic Differentiation Routines for Seismic Traveltime Tomography in Tunnels 第一作者
    Haochen Sun, Shiyang Wei, Shuai Cao, Peng Jiang
    Springer 专著章节, 2025 DOI: 10.1007/978-981-96-9805-9_26
  7. Calculating Rock Joint Frequency in TBM Excavation Through Binocular Vision and Segmentation Techniques
    Jingwei Xu, Haochen Sun, Hongmei Wang, Yaxu Wang, Yan Zhu, Peng Jiang, Yi Shan
    Advances in Civil Engineering, 2025.01 DOI: 10.1155/adce/4515005

发明专利

  1. 一种三维点云语义分割的方法及系统 已授权 · 有效
    蒋鹏、孙浩辰、曾琼、屠长河
    公告号 CN117058384B · 公告日 2024.02.09 · 申请人：山东大学
  2. 一种隧道地震波走时层析成像方法及系统 实质审查中
    蒋鹏、孙浩辰、齐圣杰、王琨、杨森林
    公开号 CN119758448A · 公开日 2025.04.04 · 申请人：山东大学

软件著作权

项目 / 科研经历

面向 3D 高斯泼溅 / 神经辐射场的几何重建与表征优化 对应 TVCG 2026（第一作者）· TVCG 在投（共同一作）
  • 提出消光协调器（Extinction Coordinator），约束高斯基元的本征不透明度与其跨视角最大 alpha 混合权重一致，解决 3DGS 参数化非唯一 / 异质的问题，使基元沿薄壳状表面分布，显著提升表示能力（ECGS）
  • 设计各向异性形态正则化，促进平面状高斯、抑制针状伪影；在多个基准上高斯数量最多减少 75%，同时提升几何精度与渲染速度；轻量模块化设计，可无缝集成进现有 Gaussian Splatting 管线，代码已开源
  • 提出 DEM-GS：针对球谐（SH）外观将高光、漫反射与自发光混合、导致模型难以编辑与重光照的问题，将光照的神经表示与基于高斯的材质属性分离学习；通过纹理聚类从多视图图像中提取真实物体材质、表面纹理与环境光照，基于 Phong 模型实现任意光照下物理合理的高保真重光照
  • 基于 CUDA 可微光栅化管线实现上述方法：在 3DGS 光栅化与 alpha 混合链路中扩展自定义可微算子与正则项梯度，支撑消光协调约束与材质–光照解耦的端到端训练
  • 技术栈：Python / PyTorch / CUDA 可微光栅化管线 / 3D Gaussian Splatting / NeRF
涂鸦监督的三维 / 二维语义分割框架与点云标注工具 对应 TPAMI 2024 · TMM 2025 · 专利 CN117058384B · 软著 2025SR1884614
  • 提出同时约束「确定性」与「一致性」的涂鸦监督分割框架 CC4S，仅用稀疏涂鸦标注即可达到接近全监督的分割精度
  • 针对室内点云提出反投影精度优化方法，将少量二维图像标注高精度传播到三维点云，显著降低标注成本
  • 基于该框架设计并实现点云标注软件：将三维点云投影至二维视图进行高效标注，再反投影回三维空间，大幅提升标注效率
  • 技术栈：Python / PyTorch / Open3D / 深度学习 / 计算机视觉
AI for Science：智能计算方法在隧道工程中的应用 对应专著章节（一作）· Adv. Civ. Eng. 2025 · 专利 CN119758448A · NeurIPS 2026（共同一作）
  • 提出 3D Fresnel Volumizing 框架：以坐标神经网络将速度场隐式参数化为连续函数，并提出可微菲涅尔体化方法将 1D 射线路径扩展为 3D 体区域，结合多级并行正演实现高效三维速度场重建；计算时间较 FWI 方法最多降低 10 倍，重建质量 SSIM 最高 0.96、PSNR 最高 26 dB
  • 将自动微分引入隧道地震波走时层析成像，避免手工推导梯度；反演误差（MAE）较传统方法降低 50%–83%，单次反演由 16–23 小时缩短至 2–3 分钟，实测数据仅需 96 组走时观测即可准确拟合界面位置
  • 结合双目立体视觉与图像分割技术，实现 TBM 掘进过程中岩体节理频率的自动化测量；在 30 组 TBM 隧道实测数据上识别准确率达 79%（IoU 0.65），在渗水、遮挡等复杂工况下仍保持鲁棒
  • 技术栈：Python / PyTorch / 自动微分 / 隐式神经表示 / 双目立体视觉 / 图像分割

技能

PythonC/C++CUDAPyTorch3D Gaussian SplattingNeRF三维重建可重光照渲染逆向渲染可微光栅化Open3DOpenCV 深度学习计算机视觉图像/点云神经网络（SAM / DINO / PointNet++ 等）图像分割与理解图像处理双目立体视觉弱监督学习 自动微分LinuxGitLaTeX

荣誉与奖项