晏向东

2022年09月--2025年12月 博士学位（工学博士，Ph.D.）

    美国 匹兹堡大学（University of Pittsburgh）斯旺森工学院

2020年10月--2022年08月 硕士学位（工学修士，M.Eng.）

    日本 九州工业大学（Kyushu Institute of Technology）

2019年03月--2020年04月 公派留学交换（Exchange Program）

    日本 九州工业大学（Kyushu Institute of Technology）

2016年09月--2020年07月 学士学位（工学学士，B.Eng.）

    中国 河南科技大学（Henan University of Science and Technology）

2026年3月--至今 助理教授（Assistant Professor）、硕士生导师

    华东师范大学空间人工智能学院（中国·上海）

    所属团队：李军（Jonathan Li）院士团队，具身智能与自主测图技术研究中心

    兼聘：辛顿时空智能研究院，具身智能与自主测图技术研究中心，助理研究员

    主要职责：研究生培养（目前在招收遥感科学与技术、电子信息（人工智能）专业研究生），开展计算机视觉、三维重建、数字孪生与具身智能等方向科研工作；预计2026年秋季起主讲计算机视觉课程

2022年9月--2025年12月 研究助理（Graduate Research Assistant）

    美国匹兹堡大学，斯旺森工学院

2025年8月--2025年12月 教学助理（Teaching Assistant）

    美国匹兹堡大学，斯旺森工学院，CEE 2713：（Digitalization in Civil Engineering）

2022年8月--2022年12月 教学助理（Teaching Assistant）

    美国匹兹堡大学，斯旺森工学院，CEE 1330：（Introduction to Structural Analysis）

晏向东博士，华东师范大学空间人工智能学院助理教授、硕士生导师，隶属李军（Jonathan Li）院士团队，兼聘于辛顿时空智能研究院，具身智能与自主测图技术研究中心助理研究员。2025年12月于美国匹兹堡大学（University of Pittsburgh）获工学博士学位，博士论文题为《基于深度学习与计算机视觉的土木基础设施数字孪生建模》（Deep Learning and Computer Vision Based Characterization for Digital Twin Modeling of Civil Infrastructure），导师: Prof. Alessandro Fascetti. 此前于日本九州工业大学（Kyushu Institute of Technology）获工学硕士学位，导师: Prof. Pei-Shan Chen. 2026年3月起入职华东师范大学空间人工智能学院，开展研究生培养及科学研究工作。

研究涉及“感知，计算，数字孪生，执行验证”四层体系架构。感知部分涉及综合运用地面激光雷达（LiDAR）、工业双目相机、光度立体系统、热红外传感器及楼宇自控传感网络，具备多源主被动数据同步采集与融合标定能力。计算部分涉及深入探索深度卷积网络、Vision Transformer与视觉-语言大模型（VLM）在三维点云语义分割、表面几何重建、材料内部结构表征等工程感知任务中的应用，建立了覆盖特征提取、几何推理与语义理解的完整算法体系。在神经重建层，系统研究3D Gaussian Splatting（3DGS）与NeRF框架在工程场景中的几何精度提升机制，探索以稀疏LiDAR点云为绝对尺度锚点的多模态融合重建方法，实现从原始扫描数据到高保真数字孪生模型的端到端建模。

未来课题组将主要关注以下领域：

（1）主被动融合精检与智能诊断，融合激光雷达、结构光等主动感知手段与可见光、热红外等被动感知手段，面向基础设施、工业构件等对象，构建高精度缺陷检测、损伤识别与智能诊断技术体系，研究多模态信息在几何形态、辐射特性和热力学特性等维度的互补融合机制；

（2）神经三维重建与工程数字孪生，深入研究3DGS、NeRF及其扩展框架在工程尺度（结构-构件-材料多分辨率）场景下的几何精度保持机制，探索从点云几何先验驱动高斯初始化的稀疏-密集融合重建方法，推进大规模工程场景的自动化数字孪生建模；

（3）视觉-语言模型驱动的工程开放语义感知，结合大型多模态模型等视觉-语言基础模型，实现工程场景的开放词汇实例分割与语义理解，突破传统封闭类别标签方法对工程多样性场景的适应性问题；

（4）具身智能与智能建造，面向机器人建造、无人机自主巡检等具身智能应用场景，推进感知-认知-决策一体化的闭环系统研究，探索边缘AI支撑下的实时三维感知与自主决策能力。

课题组欢迎感兴趣的学者/同学交流合作！课题组研究成果主要面向CVPR、ICCV、ECCV、3DV (China)、ICRA、Automation in Construction、ISARC、ASCE Computing in Civil Engineering (CCE)、ACM MM、IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing等计算机视觉、遥感与智能建造领域顶级学术平台。

有意申请者请将个人简历（含成绩单、研究经历及代表性作品）发送至：xdyan@geoai.ecnu.edu.cn

（一）主被动融合精检与智能诊断

    融合激光雷达（LiDAR）、结构光等主动感知方式与可见光相机、热红外传感器等被动感知方式，建立多模态信息融合的工程结构精密感知框架。具体涵盖：多源传感器时空标定与同步采集；主被动融合三维形态重建；工程目标缺陷语义分割与量化评估；基于深度学习的智能诊断与状态预测。

（二）神经三维重建与工程数字孪生

    以3D Gaussian Splatting（3DGS）、NeRF及其扩展框架为核心工具，深入研究工程尺度（结构-构件-材料多分辨率）场景下的神经三维重建理论与方法。面向建筑与基础设施场景，推进从原始传感器数据到高保真、可仿真、可查询数字孪生模型的端到端建模能力。

（三）视觉-语言模型驱动的工程开放语义感知

    结合大型多模态模型（LMM）等视觉-语言基础模型，解决传统封闭类别语义分割方法在工程多样性场景下的适应性问题，实现开放词汇工程对象实例分割、零样本材料分类与语义标注自动化。研究视觉-语言对齐机制在点云三维语义理解、工程图纸-实景对比等任务中的迁移应用，推进工程智能感知从数据驱动向知识引导演进。

（四）具身智能与智能建造

    面向机器人建造、无人机自主巡检等具身智能应用场景，研究感知-认知-决策一体化控制体系。探索基于ROS的多传感器实时感知系统，以及边缘AI平台支撑下的轻量化推理部署方法。聚焦拒止环境下的高精度定位、施工现场多机器人协同作业及施工过程数字化质检等工程智能化核心问题，推进智能建造从实验室研究向工程现场落地。

（五）计算机视觉与多源三维感知

计算机视觉（本科生课程，大三年级，2026年秋季，拟开设）

项目一：高分辨率LiDAR点云语义分割与工程精度验证

项目以宾夕法尼亚州交通基础设施巡检的实际需求为驱动，针对大规模道路-桥梁场景中高分辨率LiDAR点云的自动化语义解析难题，构建了端到端的点云感知与精度评定体系。

项目二：CLIMA-DT：建筑气候响应多尺度数字孪生集成框架

CLIMA-DT（CLImate-informed Multi-scale Adaptive Digital Twin）是NSF资助的多机构协作研究项目，旨在构建面向建筑气候响应性能分析的跨尺度动态数字孪生框架，覆盖从建材介观级（mm级）到建筑宏观级（m级）的多分辨率场景建模与热-力联合仿真。

项目三：IRISE：混凝土路面滑模摊铺振动过程智能品质评估系统

IRISE（Intelligent Roadway Inspection System for Evaluating slipform paving）项目以混凝土路面滑模施工中振捣质量的非接触式在线评估为核心目标，针对行业内长期依赖工人经验目视判断的现状，建立了基于双目立体视觉与深度学习的振动效果定量评估技术体系。

ORCID：0000-0003-4289-7330

Google Scholar：scholar.google.com/citations?user=op5dWH0AAAAJ

个人主页：https://xiangdongyan.github.io/

01. Yan, X., Fascetti, A.* (2026). A Photometric Stereo and Vision Transformer-Based Framework for Automated Air Void Analysis in Hardened Concrete. Cement and Concrete Research, 199, 108063. 【SCI，中科院一区Top，IF=13.1】

02. Yan, X., Fascetti, A.* (2025). An Integrated Framework for Mesoscale Modeling of Concrete Elements Based on Spherical Harmonic Expansion. Construction and Building Materials, 498, 143945. 【SCI，中科院一区Top，IF=8.6】

Yan, X., Chen, P.S., & Liu, B.* (2025). Mechanical Evaluation of Novel High-Strength Lightweight Concrete with Core-Shell Structured Lightweight Aggregate. Construction and Building Materials, 483, 141683. 【SCI，中科院一区Top，IF=8.6】

03. Yan, X., Darnell, M.M., Vandenbossche, J.M., & Fascetti, A.* (2025). Camera-Based Binocular Stereo Vision for Dynamic Assessment of Vibration Operations in Slipform Paving. Transportation Research Record, 2679(8), 893-910. 【SCI，IF=2.1】

04. Yan, X., Fascetti, A.*, Vandenbossche, J.M., & Darnell, M. (2023). Computer Vision-Based Estimation of the Effects of Vibration in Slipform Paving. Transportation Research Record, 2678(11), 56-71. 【SCI，IF=2.1，TRB 2024年度最佳论文奖, AKC50】

05. Yan, X., Chen, P.S.*, Liu, B., Mohammed, B.S., & Jin, J. (2022). Effect of Hollow Body Material on Mechanical Properties of Bubble Concrete. Crystals, 12(5), 708. 【SCI，IF=2.4】

06. Yan, X., Chen, P.S.*, Al-Fakih, A., Liu, B., Mohammed, B.S., & Jin, J. (2021). Experiments and Mechanical Simulation on Bubble Concrete: Studies on the Effects of Shape and Position of Hollow Bodies Mixed in Concrete. Crystals, 11(8), 858. 【SCI，IF=2.4】

07. Liu, B., Chen, P.S.*, Yan, X., & Jin, J. (2023). Fitting the Approximate Equation to Estimate the Global Buckling Load of Cylindrical Single-Layer Space Frames. AIJ Journal of Technology and Design, 29(72), 725-730.

08. Hussain, S., Chen, P.S., Koizumi, N., Liu, B., & Yan, X. (2023). Experimental Study on Spring Constants of Structural Glass Panel Joints Under In-Plane Loading. Pertanika Journal of Science & Technology, 31(4). 【SCI，IF=0.7】

09. Choo, J., Mohammed, B.S.*, Chen, P.S., Abdulkadir, I., & Yan, X. (2022). Modeling and Optimizing the Effect of 3D Printed Origami Bubble Aggregate on the Mechanical and Deformation Properties of Rubberized ECC. Buildings, 12(12), 2201. 【SCI，IF=3.2】

10. Yan, X.¹, Geremicca, F.¹, Bilec, M.M., Brigham, J.C., & Fascetti, A.* (2026). AI-based Automated Building Energy Analysis from Point Cloud Data: Case Study on the Mascaro Center for Sustainable Innovation. IEEE ICAISF 2026, 意大利卡塔尼亚大学. 【IEEE Xplore，NSF Grant 2332246资助】

11. Yan, X., Darnell, M.M., Vandenbossche, J.M., & Fascetti, A.* (2024). Deep Learning-Based Entrapped Air Segmentation and Evaluation (EASE) for Plain Concrete Pavement Applications. 13th ICCP, 13(1), 567-580. 【EI收录】

12. Yan, X., Chen, P.S., Mohammed, B.S., & Liu, B. (2022). Effect of Hollow Bodies on the Strength and Density of Bubble Concrete. AWAM-ICCE 2022, 385(2), 133-149. Springer. 【EI收录】

13. Yan, X., & Chen, P.S. (2021). Effect of Hollow Body Shape on the Internal Stress Distribution of Bubble Concrete. 7th ICAMC, 226, 223-229. Springer. 【EI收录】

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2025年03月　NSF I-Corps区域项目技术创新转化基金（美国国家科学基金会）

　　　　        技术成果被认定具有产业化转化潜力，获批进入I-Corps产学研转化培训项目

2024年11月　国际会议旅费资助（Travel Award）

　　　　　　  美国匹兹堡大学斯旺森工学院土木与环境工程系

2024年04月　年度最佳研究助理奖（Research Assistant of the Year Award）

　　　　　     美国匹兹堡大学斯旺森工学院（全院研究助理中遴选）

2024年01月　TRB年度最佳论文奖（Best Paper Award，AKC50）

　　　　　     美国交通运输研究委员会（Transportation Research Board）

2022年04月　JASSO奖学金（日本学生支援机构，Japan Student Services Organization）

2020年10月　JASSO奖学金（日本学生支援机构）

2018年11月　国家奖学金（中华人民共和国教育部）

2018年10月　全国Revit竞赛优秀奖（工业和信息化部主办）