一种基于多尺度特征和有效注意力的病理图像分割方法

1

作者 王建宇 王朝立 +1 位作者 孙占全 刘晓虹 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第6期1416-1426,共11页

病理图像分割作为病理学图像分析的一项重要任务,为医生对患者的病情进行诊断以及后续治疗方案的制定起到了至关重要的作用.然而,病理图像因其复杂的结构,例如血管、空洞、图像中病变区域与正常区域间边界模糊及对比差异小等问题,使得... 病理图像分割作为病理学图像分析的一项重要任务,为医生对患者的病情进行诊断以及后续治疗方案的制定起到了至关重要的作用.然而,病理图像因其复杂的结构,例如血管、空洞、图像中病变区域与正常区域间边界模糊及对比差异小等问题,使得现有模型分割效果不理想.因此,本文提出了一种基于多尺度特征和有效注意力的病理图像分割模型,其挑战性困难在于如何有效地利用空间和通道的相关性从病理图像中精确分割边界平滑的癌变组织.首先,该模型用金字塔视觉Transformer架构对输入图像提取包含丰富语义信息的多尺度特征,再用级联融合解码器对高层特征进行聚合,得到全局映射图指导后续解码过程.其次,在解码器部分,提出局部增强的反向注意力模块和联合注意力模块对级联解码器中的特征进行有效处理.最后,使用深度监督的方式对模型进行有效训练,并将提出的方法在3个病理图像数据集上与多个先进的分割模型进行对比实验.大量的定性以及定量结果显示,本文提出的方法比其他模型表现出更好的性能,可以对病理图像进行有效的分割. 展开更多

关键词 病理图像 语义分割 多尺度特征 注意力机制 TRANSFORMER

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新解码器的CNNs-Transformers融合网络及其病理图像肿瘤分割应用 被引量：1

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作者 马丽晶 王朝立 +2 位作者 孙占全 程树群 王康 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第6期1442-1449,共8页

病理图像是肿瘤诊断的"金标准",但超高分辨率的病理图像使得医生需要消耗大量的精力和时间,而且诊断结果主观性比较强.随着人工智能技术的发展,深度学习模型提供了计算机代替人对病理图像进行快速、准确和可靠诊断的可能性.然... 病理图像是肿瘤诊断的"金标准",但超高分辨率的病理图像使得医生需要消耗大量的精力和时间,而且诊断结果主观性比较强.随着人工智能技术的发展,深度学习模型提供了计算机代替人对病理图像进行快速、准确和可靠诊断的可能性.然而,目前大多数的网络更注重如何在编码器部分提取更准确的特征,而对于同等重要的解码器部分的结构设计研究则稍显不足.针对该问题,本文提出了由三类上采样模块组成的新网络,而编码器部分采用Swin Transformer和ConvNeXt作为网络的双分支并行独立结构.三类上采样模块分别是多重转置卷积采样、双线性上采样和Swin Transformer上采样,其特点是可以充分利用病理图像特征之间局部和全局的依赖关系.该网络分别在肝癌数据集和GLAS数据集上进行了验证,并与不同类型的主流网络进行了对比,性能指标皆达到比较好的结果. 展开更多

关键词 医学图像分割 深度学习 卷积神经网络 Swin Transformer

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基于YOLOX的轻量化目标检测算法及其应用

3

作者 柴炜朕 王朝立 孙占全 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第3期288-298,共11页

目标检测算法被广泛应用于生产安全领域。针对现有的目标检测算法检测速度慢、在复杂施工环境下检测精度低的问题,提出一种改进的YOLOX检测算法。首先,基于轻量化卷积模组Ghost moudle重构主干网络,压缩模型参数量和计算量,提高检测速度... 目标检测算法被广泛应用于生产安全领域。针对现有的目标检测算法检测速度慢、在复杂施工环境下检测精度低的问题,提出一种改进的YOLOX检测算法。首先,基于轻量化卷积模组Ghost moudle重构主干网络,压缩模型参数量和计算量,提高检测速度;其次,在主干网络输出端嵌入坐标注意力机制,增强模型对于关键位置信息的学习能力;最后,在颈部网络中引入递归门控卷积,增强模型的空间位置感知能力,捕获图像中的长距离依赖关系。改进后的模型在数据集Pascal VOC和SHWD上进行实验验证,与基线模型相比,平均精度均值分别提升1.69%和1.1%,模型参数量降低18.8%,计算量降低23.3%,帧率提升7.6%。将本文模型部署在终端设备上,可应用于施工环境下的实时监控检测中。 展开更多

关键词 目标检测 轻量化 坐标注意力 递归门控卷积

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控制受限的一类非完整动力学系统的镇定问题 被引量：4

4

作者 王朝立 霍伟 谈大龙 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期222-228,共7页

考虑了控制受限的一类非完整动力学系统的镇定问题 .在一定条件下经典非完整约束下的 Lagrange方程可化为扩展的链式系统 .利用滑动模态的思想和多步控制策略 ,设计了不连续反馈镇定律 ,该镇定律一方面满足控制受限条件 ,另一方面使得... 考虑了控制受限的一类非完整动力学系统的镇定问题 .在一定条件下经典非完整约束下的 Lagrange方程可化为扩展的链式系统 .利用滑动模态的思想和多步控制策略 ,设计了不连续反馈镇定律 ,该镇定律一方面满足控制受限条件 ,另一方面使得闭环系统的状态收敛到预先给定的原点的任意小的 ε邻域中 .最后对移动机器人进行了仿真 。 展开更多

关键词 滑动模态 移动机器人 非完整动力学系统 镇定问题 控制受限

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控制受限的一类不确定非完整动力学系统的镇定(英文) 被引量：2

5

作者 王朝立 霍伟 +1 位作者 谈大龙 王越超 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期831-835,共5页

利用滑动模态的方法 ,采用多步控制策略 ,对一类控制受限的不确定非完整动力学系统设计了镇定控制器 ,使得闭环系统的状态在有限时间内可收敛到原点的事先给定的任意小的ε邻域中 ,最后 ,将该方法用于一类移动机器人的控制器设计 ,仿真... 利用滑动模态的方法 ,采用多步控制策略 ,对一类控制受限的不确定非完整动力学系统设计了镇定控制器 ,使得闭环系统的状态在有限时间内可收敛到原点的事先给定的任意小的ε邻域中 ,最后 ,将该方法用于一类移动机器人的控制器设计 ,仿真结果验证了该方法的有效性 . 展开更多

关键词 滑动模态 非完整动力学系统 输入约束 移动机器人

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用滑动模态实现一类非完整动力学系统的指数镇定 被引量：3

6

作者 王朝立 霍伟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期254-257,共4页

对于基变量具有对称性的一类确定非完整动力学系统 ,直接基于该系统模型 ,利用滑动模态的方法设计了指数镇定控制器 ,得到了状态空间中的一个区域 .当系统初始状态位于该区域内时 ,系统状态是指数收敛的 ,而当初始状态不在该区域内时 ,... 对于基变量具有对称性的一类确定非完整动力学系统 ,直接基于该系统模型 ,利用滑动模态的方法设计了指数镇定控制器 ,得到了状态空间中的一个区域 .当系统初始状态位于该区域内时 ,系统状态是指数收敛的 ,而当初始状态不在该区域内时 ,可用非零的开环常值控制使系统状态在有限时间内进入这一区域 .因此 ,它是一种简洁的全局镇定律 .最后 。 展开更多

关键词 动力学系统 滑动模态 镇定 非完整控制系统

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状态受限的非完整链式系统的实际镇定 被引量：1

7

作者 王朝立 谈大龙 王越超 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期271-273,278,共4页

考虑了状态受限的非完整单链式系统的实际镇定问题 .利用链式系统的特殊结构设计了两步控制算法 .该方法能够使闭环系统的状态最终收敛到原点的任意小邻域中 ,且若系统初值小于任意正数M ,那么除了一个收敛到零的状态变量外 ,其余状态... 考虑了状态受限的非完整单链式系统的实际镇定问题 .利用链式系统的特殊结构设计了两步控制算法 .该方法能够使闭环系统的状态最终收敛到原点的任意小邻域中 ,且若系统初值小于任意正数M ,那么除了一个收敛到零的状态变量外 ,其余状态变量在整个实际镇定过程中均小于正数 (1+ε)M ,其中ε可事先任意小 .最后对平面移动机器人进行了仿真 。 展开更多

关键词 状态受限 非完整链式系统 实际镇定 移动机器人

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不确定非完整动力学系统的变结构指数镇定 被引量：1

8

作者 王朝立 霍伟 董文杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期601-604,共4页

链式系统是非完整运动学系统的一种标准形式． 通过坐标和输入变换，许多非完整运动学系统均可化为这种形式．当非完整运动学系统可化为链式系统时， 直接基于一类不确定非完整动力学系统， 利用变结构控制的方法设计了全局镇定控制律．... 链式系统是非完整运动学系统的一种标准形式． 通过坐标和输入变换，许多非完整运动学系统均可化为这种形式．当非完整运动学系统可化为链式系统时， 直接基于一类不确定非完整动力学系统， 利用变结构控制的方法设计了全局镇定控制律． 该控制律的特点是： 存在一个有限时间，使得在此时间后闭环系统的状态可以以任意速率指数收敛到零． 最后将该方法用于一类移动机器人的控制器设计。 展开更多

关键词 非线性控制系统 镇定 扰动 变结构控制

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基于视频识别的乒乓球发球裁判系统实验研究——针对抛球高度和抛球角度问题 被引量：8

9

作者 季云峰 施之皓 +1 位作者 王朝立 任杰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第10期207-212,246,共7页

乒乓球作为竞技运动中一类很快速的运动,其技术合法性需要裁判在几秒钟内根据观察和经验做出判断,这是一个很复杂的任务。由于裁判主观判断的不确定及不精确性,会导致比赛中产生一些误判现象,从而对比赛结果产生很大影响。在目前的比赛... 乒乓球作为竞技运动中一类很快速的运动,其技术合法性需要裁判在几秒钟内根据观察和经验做出判断,这是一个很复杂的任务。由于裁判主观判断的不确定及不精确性,会导致比赛中产生一些误判现象,从而对比赛结果产生很大影响。在目前的比赛当中,争议最大的判罚即为运动员发球的抛球高度和抛球角度的合法性问题。为了解决这个争议问题,设计了一种辅助性的基于视频识别的乒乓球发球裁判系统,可以识别并跟踪视频中乒乓球的位置,并准确地确定乒乓球离开执拍手的瞬间。作为一种新型的裁判系统,第一次将机器学习的方法引入乒乓球识别中,并讨论了一种设置预测感兴趣区域的方法来降低识别错误率,提高识别效率。系统通过视频处理最终将得到运动员发球的抛球高度和抛球角度,力图在训练中为运动员提供一定技术参考,在比赛中为裁判员的判罚提供一定的科学参考,也为运动员质疑裁判的判罚提供一种辅助性的依据。 展开更多

关键词 乒乓球 裁判系统 感兴趣区域 机器学习 识别

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基于视觉伺服服非非完整移动机器人的有限时间饱和镇定 被引量：9

10

作者 陈华 王朝立 +1 位作者 杨芳 许维东 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期817-823,共7页

对视觉伺服反馈的一类非完整移动机器人,提出在视觉参数不确定下的有限时间饱和镇定问题.运用多步控制策略和有限时间稳定性理论,设计分段连续的饱和控制律使得闭环系统的状态在有限时间内收敛到平衡点.仿真结果验证了该方法的有效性.

关键词 视觉伺服 非完整移动机器人 有限时间镇定 输入饱和

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基于单目视觉伺服系统的高速旋转球体三维速度测定 被引量：9

11

作者 季云峰 施之皓 +1 位作者 任杰 王朝立 《中国体育科技》 CSSCI 北大核心 2017年第2期139-144,F0003,共7页

单目视觉所处理的信息是目标物体在三维空间内的信息向二维平面的投影,故还原目标的深度信息,对于预测目标轨迹和后续控制决策具有重要的意义。提出一种基于单目视觉的高速旋转球体三维速度的方向及大小的测定算法,利用球体上单个标记... 单目视觉所处理的信息是目标物体在三维空间内的信息向二维平面的投影,故还原目标的深度信息,对于预测目标轨迹和后续控制决策具有重要的意义。提出一种基于单目视觉的高速旋转球体三维速度的方向及大小的测定算法,利用球体上单个标记的运动轨迹来识别球体旋转速度及旋转轴的方向。摄像机角度固定,当球体旋转轴正对摄像机时,球体标记运动形成的运动轨迹是一个圆,而当球体旋转轴方向发生改变时,球体标记运动轨迹将会变成一个椭圆,不同的方向形成椭圆的长短轴不一样,利用这个特征来计算旋转轴的方向。该算法可用于测量乒乓球旋转中,旨在应用于乒乓球机器人的视觉识别,对机器人后续阶段的运动规划和控制决策起到重要的作用。对所提算法进行了实验验证,得到与理论结果误差较小的实验数据,验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 单目视觉 旋转球体 三维速度

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基于Prony相对熵的输电线故障综合定位方法 被引量：9

12

作者 李然月 王朝立 王晓卫 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期56-61,67,共7页

针对小电流接地系统发生单相接地故障时定位困难问题,提出一种基于Prony相对熵的输电线故障综合定位新方法。首先,对各检测点故障后T/4内的零序电流进行分段Prony拟合,提取暂态零序电流Prony主导分量;然后,求取相邻检测点的相对熵值,依... 针对小电流接地系统发生单相接地故障时定位困难问题,提出一种基于Prony相对熵的输电线故障综合定位新方法。首先,对各检测点故障后T/4内的零序电流进行分段Prony拟合,提取暂态零序电流Prony主导分量;然后,求取相邻检测点的相对熵值,依据故障点同侧两点零序电流波形相似度高,而故障点两侧两点相似度低的特点,定位出故障区段;最后,在故障区段内,利用注入法进行故障距离测定。新方法综合了故障区段定位法和故障测距法的优点,既能减少上传的数据量,又不会丢失电流信号的主要特征,减轻了通信压力,提高了故障定位的精度。 展开更多

关键词 小电流接地系统 综合故障定位 分段Prony 主导分量 相对熵

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基于OpenCV的摄像机标定的应用研究 被引量：6

13

作者 梅迎春 王朝立 廖勤武 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第16期3856-3858,3862,共4页

摄像机标定是机器视觉的基本任务之一,首先对开源计算机视觉(OpenCV)库进行介绍,然后给出了摄像机模型和摄像机标定过程中的坐标系转换关系。对图像模板的标定采用基于成像模型的点对应关系和在线实时标定的方法,同时把非线性畸变考虑在... 摄像机标定是机器视觉的基本任务之一,首先对开源计算机视觉(OpenCV)库进行介绍,然后给出了摄像机模型和摄像机标定过程中的坐标系转换关系。对图像模板的标定采用基于成像模型的点对应关系和在线实时标定的方法,同时把非线性畸变考虑在内,获得摄像机内外参数。标定结果初步应用于移动机器人平台的视觉伺服实验,对三维目标测量,实验结果表明了标定方法的可行性。 展开更多

关键词 标定 机器视觉 针孔模型 视觉伺服 移动机器人

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基于视觉伺服的非完整移动机器人镇定控制 被引量：5

14

作者 王刚 王朝立 +1 位作者 赵晓萌 季云峰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第6期1042-1046,共5页

针对单目视觉伺服反馈的一类非完整移动机器人的镇定问题,在深度信息未知的情况下,首先给出一种新的基于视觉伺服反馈的模型表达形式,然后利用状态变换和输入变换转化为不确定非完整单链式系统。基于此链式系统,利用时变系统稳定性理论... 针对单目视觉伺服反馈的一类非完整移动机器人的镇定问题,在深度信息未知的情况下,首先给出一种新的基于视觉伺服反馈的模型表达形式,然后利用状态变换和输入变换转化为不确定非完整单链式系统。基于此链式系统,利用时变系统稳定性理论,提出了一种新的光滑时变且具有指数收敛速度的镇定控制器。且该控制器是全局稳定的,并对稳定性给出了严格的证明。最后,仿真结果验证了所提控制器的有效性。 展开更多

关键词 移动机器人 视觉伺服 镇定 非完整系统

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基于模糊控制的移动机器人视觉反馈跟踪 被引量：5

15

作者 孙妍 王朝立 杨亚民 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第14期175-177,共3页

探讨视觉空间下非完整移动机器人的跟踪问题。在不校准摄像机视觉参数的前提下,提出一种利用视觉反馈信息设计非完整移动机器人轨迹跟踪的模糊控制方法。其模糊控制使用Mamdani推理机,包含if-then规则和重心法,对线速度和角速度进行控... 探讨视觉空间下非完整移动机器人的跟踪问题。在不校准摄像机视觉参数的前提下,提出一种利用视觉反馈信息设计非完整移动机器人轨迹跟踪的模糊控制方法。其模糊控制使用Mamdani推理机,包含if-then规则和重心法,对线速度和角速度进行控制。仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 跟踪 模糊控制 移动机器人 Mamdani模型 视觉反馈

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基于改进的人工势场法的机器人避障控制及其MATLAB实现 被引量：17

16

作者 杨一波 王朝立 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第5期496-500,共5页

针对传统人工势场法存在局部极小点,而且容易导致路径规划失效的问题,通过改进的人工势场法,可以解决局部极小问题,使机器人尽快跳出局部极小点.从而有效地克服了机器人在障碍物附近出现的反复震荡或停止不前等问题,使机器人运动轨迹更... 针对传统人工势场法存在局部极小点,而且容易导致路径规划失效的问题,通过改进的人工势场法,可以解决局部极小问题,使机器人尽快跳出局部极小点.从而有效地克服了机器人在障碍物附近出现的反复震荡或停止不前等问题,使机器人运动轨迹更平滑,从而更接近最优路径.仿真实验结果说明此方法有效. 展开更多

关键词 人工势场 路径规划 局部极小点 机器人避障

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基于超声的非完整移动机器人避障控制 被引量：7

17

作者 廖勤武 王朝立 梅迎春 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第4期402-405,共4页

介绍了路径规划的发展状况,并对非完整移动机器人的模型进行了讨论.为实现非完整移动机器人的自主避障,给出了移动机器人的超声定位结构,并提出一种基于超声避障的控制策略,对不同方向上的障碍作不同的考虑,突出正前方的障碍.将避障策... 介绍了路径规划的发展状况,并对非完整移动机器人的模型进行了讨论.为实现非完整移动机器人的自主避障,给出了移动机器人的超声定位结构,并提出一种基于超声避障的控制策略,对不同方向上的障碍作不同的考虑,突出正前方的障碍.将避障策略应用于实验平台,结果表明,移动机器人能在布满障碍的环境中有效实现避碰. 展开更多

关键词 非完整移动机器人 避障 超声定位

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未知视觉参数下的移动机器人动力学鲁棒镇定 被引量：3

18

作者 王刚 王朝立 +1 位作者 杜庆辉 季云峰 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期368-373,共6页

针对具有未知参数的视觉伺服下带有非完整约束的一类移动机器人不确定扰动的动力学模型,提出新的反馈控制算法,实现了移动机器人的位姿镇定.首先,对于单目摄像机模型下的移动机器人运动学模型,将原始系统进行状态缩放变换,基于线性时变... 针对具有未知参数的视觉伺服下带有非完整约束的一类移动机器人不确定扰动的动力学模型,提出新的反馈控制算法,实现了移动机器人的位姿镇定.首先,对于单目摄像机模型下的移动机器人运动学模型,将原始系统进行状态缩放变换,基于线性时变系统的稳定性理论,设计了非完整移动机器人运动的期望速度,实现了机器人的指数镇定;其次,对于带有不确定扰动的非完整移动机器人的动力学模型,利用计算力矩法设计力矩控制器,使得机器人的实际速度在有限时间内收敛至期望速度,并且通过了严格的数学证明.最后,仿真结果验证了所提控制器的有效性. 展开更多

关键词 非完整移动机器人 视觉伺服 镇定 动力学

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等角度与等时间采样控制技术在扫描成像系统中的应用研究 被引量：2

19

作者 简献忠 张会林 +1 位作者 王朝立 裴云天 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期468-472,共5页

从理论上分析了在等时间采样控制技术下,遥感仪器对扫描系统稳定度的要求。探讨了等角度这一新型采样控制技术下应用于未来遥感仪器的可行性。并将这两种采样控制技术成功应用于自行研制的短波红外成像仪,得到了清晰的短波野外红外图像。

关键词 遥感 等时间采样 等角度采样 扫描成像系统 短波红外

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不确定非完整移动机器人的轨迹跟踪控制 被引量：8

20

作者 杨芳 王朝立 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第2期258-261,共4页

具有未校准视觉参数的非完整移动机器人的运动学系统具有参数不确定性,较一般的运动学系统更加复杂。基于视觉反馈、Barbalat's定理和Lyapunov直接方法,研究了具有未标定摄像机参数的非完整移动机器人的轨迹跟踪问题。首先,利用固... 具有未校准视觉参数的非完整移动机器人的运动学系统具有参数不确定性,较一般的运动学系统更加复杂。基于视觉反馈、Barbalat's定理和Lyapunov直接方法,研究了具有未标定摄像机参数的非完整移动机器人的轨迹跟踪问题。首先,利用固定在天花板上的针孔摄像机透视投影模型,提出了一种新的基于视觉伺服的移动机器人运动学跟踪误差模型;基于这个模型,提出了一种新的与未知视觉参数无关的动态反馈跟踪控制器.该控制器不仅保证系统的状态渐近跟踪给定参考轨迹,而且控制器是全局的,通过Lyapunov方法严格证明了闭环系统的稳定性。在惯性系和图像坐标系下讨论跟踪问题,使问题变的简单且设计的控制器更加有用。最后,仿真结果证实了所提出的控制器的有效性。 展开更多

关键词 非完整移动机器人 跟踪 运动学 视觉伺服

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