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面向肺部肿瘤分类的跨模态Light-3Dformer模型
1
作者
周涛
牛玉霞
+2 位作者
叶鑫宇
刘隆
陆惠玲
《电子学报》
北大核心
2025年第3期951-961,共11页
基于深度学习的三维多模态正电子发射型断层扫描/计算机断层扫描(Positron Emission Tomography/Computed Tomography,PET/CT)肺部肿瘤识别是一个重要的研究方向.肺部肿瘤病灶的空间形状不规则、与周围组织边界模糊,导致模型难以充分提...
基于深度学习的三维多模态正电子发射型断层扫描/计算机断层扫描(Positron Emission Tomography/Computed Tomography,PET/CT)肺部肿瘤识别是一个重要的研究方向.肺部肿瘤病灶的空间形状不规则、与周围组织边界模糊,导致模型难以充分提取肿瘤特征,且模型在三维任务中需要较高的计算复杂度.针对上述问题,本文提出一种跨模态Light-3Dformer的三维肺部肿瘤识别模型.本文的主要创新工作有以下几个方面.首先,采用主、辅网络结构,其中主干网络提取PET/CT图像特征,辅助网络提取PET图像和CT图像特征,并采用轻量化跨模态协同注意力实现多模态特征增强和交互式学习.其次,设计Light-3Dformer模块,在该模块中,将Transformer的2次矩阵乘法操作更新为全局注意力机制Lightformer的线性元素乘法操作;设计级联Lightformer结构,其输出特征图和最初的输入特征图融合,通过并行和融合更多的深浅层特征,可以实现轻量化和提取丰富的梯度信息;设计无参数的注意力,该机制能从通道、空间和断层3个方面增强肺部肿瘤特征提取能力.再次,设计轻量化跨模态协同注意力模块(Light Cross-modal Collaborative Attention Module,LCCAM),该模块能充分学习三维多模态影像的跨模态优势信息,对深浅层特征进行交互式学习.最后,进行消融实验和对比实验,在自建的肺部肿瘤三维多模态数据集中,本文模型在计算量和运行时间最优的前提下,准确率和曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)值分别达到90.19%和89.81%,与3D-SwinTransformer-S模型相比,参数量降低117倍,计算量降低400倍.实验结果表明:本文模型能更好地提取肺部肿瘤病灶的多模态信息,这为深度学习三维模型轻量化和多模态交互提供了新思路.
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关键词
肺部肿瘤
多
模态
图像
Transformer
Light-3Dformer
轻量化
跨模态协同
注意力
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职称材料
低代价高动态大视场低慢小飞行器检测与跟踪
被引量：
1
2
作者
常宇轩
杨文
吴金建
《数据采集与处理》
北大核心
2025年第1期86-101,共16页
低空经济的兴起使小型无人机(Unmanned aerial vehicles,UAVs)在物流、测绘与娱乐等领域获得广泛应用,但由此带来的安全风险也日渐凸显。低慢小(Low-slow-small,LSS)目标检测在国家安全、空域监管以及无人机防御等领域具有重要意义,能...
低空经济的兴起使小型无人机(Unmanned aerial vehicles,UAVs)在物流、测绘与娱乐等领域获得广泛应用,但由此带来的安全风险也日渐凸显。低慢小(Low-slow-small,LSS)目标检测在国家安全、空域监管以及无人机防御等领域具有重要意义,能够有效应对小型低空飞行目标带来的潜在威胁。针对现有传感器在低成本、复杂光照与大视场要求上存在的不足,本文提出了一种基于事件相机与RGB相机协同的LSS目标检测系统。首先,借助事件相机高速成像及大动态范围配合智能控制转台进行“扫视”,并通过基于事件的检测算法完成目标初步定位;随后,利用信息协同模块融合双模态数据以提升检测精度;最后,依托RGB相机的高分辨率与动态变焦特性实现“凝视”,并结合提出的图像识别算法进行目标精细化识别与跟踪。在复杂光照与宽视场条件下,该系统兼顾了低代价与高性能,为LSS目标检测提供了有效的新路径。
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关键词
目标检测与追踪
低慢小目标
事件相机
RGB相机
跨模态协同
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职称材料
果蝇嗅视神经通路研究综述
被引量：
1
3
作者
章盛
郑胜男
+2 位作者
沈洁
殷兴辉
徐立中
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期2335-2351,共17页
果蝇嗅觉和视觉神经系统对于自然环境中嗅觉和视觉刺激具有高度的灵敏性,高灵敏的嗅视单模态感知决策和跨模态协同决策机制为仿生应用提供一定的启示作用。该文首先以果蝇嗅觉和视觉神经系统为基础,从嗅觉和视觉信号的捕获、加工、决策...
果蝇嗅觉和视觉神经系统对于自然环境中嗅觉和视觉刺激具有高度的灵敏性,高灵敏的嗅视单模态感知决策和跨模态协同决策机制为仿生应用提供一定的启示作用。该文首先以果蝇嗅觉和视觉神经系统为基础,从嗅觉和视觉信号的捕获、加工、决策3个部分概述了果蝇嗅觉和视觉神经单模态感知决策生理机制与计算模型的研究现状,同时对果蝇嗅觉和视觉神经跨模态协同决策生理机制与计算模型进行阐述;然后对果蝇嗅觉和视觉的单模态感知和跨模态协同的典型仿生应用进行归纳;最后总结果蝇嗅视神经通路生理机制与计算建模当前面临的难题并展望未来发展趋势,为未来相关研究工作奠定了基础。
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关键词
嗅觉神经系统
视觉神经系统
单
模态
感知决策
跨模态协同
决策
仿生应用
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职称材料
题名
面向肺部肿瘤分类的跨模态Light-3Dformer模型
1
作者
周涛
牛玉霞
叶鑫宇
刘隆
陆惠玲
机构
北方民族大学计算机科学与工程学院
北方民族大学图像图形智能处理国家民委重点实验室
宁夏医科大学医学信息与工程学院
出处
《电子学报》
北大核心
2025年第3期951-961,共11页
基金
国家自然科学基金(No.62062003)
宁夏自然科学基金(No.2023AAC03293)。
文摘
基于深度学习的三维多模态正电子发射型断层扫描/计算机断层扫描(Positron Emission Tomography/Computed Tomography,PET/CT)肺部肿瘤识别是一个重要的研究方向.肺部肿瘤病灶的空间形状不规则、与周围组织边界模糊,导致模型难以充分提取肿瘤特征,且模型在三维任务中需要较高的计算复杂度.针对上述问题,本文提出一种跨模态Light-3Dformer的三维肺部肿瘤识别模型.本文的主要创新工作有以下几个方面.首先,采用主、辅网络结构,其中主干网络提取PET/CT图像特征,辅助网络提取PET图像和CT图像特征,并采用轻量化跨模态协同注意力实现多模态特征增强和交互式学习.其次,设计Light-3Dformer模块,在该模块中,将Transformer的2次矩阵乘法操作更新为全局注意力机制Lightformer的线性元素乘法操作;设计级联Lightformer结构,其输出特征图和最初的输入特征图融合,通过并行和融合更多的深浅层特征,可以实现轻量化和提取丰富的梯度信息;设计无参数的注意力,该机制能从通道、空间和断层3个方面增强肺部肿瘤特征提取能力.再次,设计轻量化跨模态协同注意力模块(Light Cross-modal Collaborative Attention Module,LCCAM),该模块能充分学习三维多模态影像的跨模态优势信息,对深浅层特征进行交互式学习.最后,进行消融实验和对比实验,在自建的肺部肿瘤三维多模态数据集中,本文模型在计算量和运行时间最优的前提下,准确率和曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)值分别达到90.19%和89.81%,与3D-SwinTransformer-S模型相比,参数量降低117倍,计算量降低400倍.实验结果表明:本文模型能更好地提取肺部肿瘤病灶的多模态信息,这为深度学习三维模型轻量化和多模态交互提供了新思路.
关键词
肺部肿瘤
多
模态
图像
Transformer
Light-3Dformer
轻量化
跨模态协同
注意力
Keywords
lung tumor
multimodal images
Transformer
Light-3Dformer
light cross-modal collaborative attention
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
低代价高动态大视场低慢小飞行器检测与跟踪
被引量：
1
2
作者
常宇轩
杨文
吴金建
机构
西安电子科技大学人工智能学院
出处
《数据采集与处理》
北大核心
2025年第1期86-101,共16页
基金
国家自然科学基金(62402366)。
文摘
低空经济的兴起使小型无人机(Unmanned aerial vehicles,UAVs)在物流、测绘与娱乐等领域获得广泛应用,但由此带来的安全风险也日渐凸显。低慢小(Low-slow-small,LSS)目标检测在国家安全、空域监管以及无人机防御等领域具有重要意义,能够有效应对小型低空飞行目标带来的潜在威胁。针对现有传感器在低成本、复杂光照与大视场要求上存在的不足,本文提出了一种基于事件相机与RGB相机协同的LSS目标检测系统。首先,借助事件相机高速成像及大动态范围配合智能控制转台进行“扫视”,并通过基于事件的检测算法完成目标初步定位;随后,利用信息协同模块融合双模态数据以提升检测精度;最后,依托RGB相机的高分辨率与动态变焦特性实现“凝视”,并结合提出的图像识别算法进行目标精细化识别与跟踪。在复杂光照与宽视场条件下,该系统兼顾了低代价与高性能,为LSS目标检测提供了有效的新路径。
关键词
目标检测与追踪
低慢小目标
事件相机
RGB相机
跨模态协同
Keywords
target detection and tracking
low⁃slow⁃small(LSS)targets
event camera
RGB camera
cross⁃modal collaboration
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
果蝇嗅视神经通路研究综述
被引量：
1
3
作者
章盛
郑胜男
沈洁
殷兴辉
徐立中
机构
河海大学计算机与信息学院
南京工程学院计算机工程学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期2335-2351,共17页
基金
国家自然科学基金(51979085)。
文摘
果蝇嗅觉和视觉神经系统对于自然环境中嗅觉和视觉刺激具有高度的灵敏性,高灵敏的嗅视单模态感知决策和跨模态协同决策机制为仿生应用提供一定的启示作用。该文首先以果蝇嗅觉和视觉神经系统为基础,从嗅觉和视觉信号的捕获、加工、决策3个部分概述了果蝇嗅觉和视觉神经单模态感知决策生理机制与计算模型的研究现状,同时对果蝇嗅觉和视觉神经跨模态协同决策生理机制与计算模型进行阐述;然后对果蝇嗅觉和视觉的单模态感知和跨模态协同的典型仿生应用进行归纳;最后总结果蝇嗅视神经通路生理机制与计算建模当前面临的难题并展望未来发展趋势,为未来相关研究工作奠定了基础。
关键词
嗅觉神经系统
视觉神经系统
单
模态
感知决策
跨模态协同
决策
仿生应用
Keywords
Olfactory neural system
Visual neural system
Single-modal perception decision-making
Crossmodal collaboration decision-making
Bionic applications
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向肺部肿瘤分类的跨模态Light-3Dformer模型
周涛
牛玉霞
叶鑫宇
刘隆
陆惠玲
《电子学报》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
低代价高动态大视场低慢小飞行器检测与跟踪
常宇轩
杨文
吴金建
《数据采集与处理》
北大核心
2025
1
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职称材料
3
果蝇嗅视神经通路研究综述
章盛
郑胜男
沈洁
殷兴辉
徐立中
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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