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Multi-resolution image segmentation based on Gaussian mixture model 被引量:5
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作者 Tang Yinggan Liu Dong Guan Xinping 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2006年第4期870-874,共5页
Mixture model based image segmentation method, which assumes that image pixels are independent and do not consider the position relationship between pixels, is not robust to noise and usually leads to misclassificatio... Mixture model based image segmentation method, which assumes that image pixels are independent and do not consider the position relationship between pixels, is not robust to noise and usually leads to misclassification. A new segmentation method, called multi-resolution Ganssian mixture model method, is proposed. First, an image pyramid is constructed and son-father link relationship is built between each level of pyramid. Then the mixture model segmentation method is applied to the top level. The segmentation result on the top level is passed top-down to the bottom level according to the son-father link relationship between levels. The proposed method considers not only local but also global information of image, it overcomes the effect of noise and can obtain better segmentation result. Experimental result demonstrates its effectiveness. 展开更多
关键词 image segmentation multi-resolution Ganssian mixture model.
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基于Multi-WHFPN与SimAM注意力机制的版面分割 被引量:1
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作者 杨陈慧 周小亮 +2 位作者 张恒 孙政 业宁 《电子测量技术》 北大核心 2024年第1期159-168,共10页
作为OCR的预处理工作,版面分割技术越来越受到学术界和工业界重视。针对版面分割中遇到的检测速度慢、目标区域边界不准确以及细小目标易遗漏等问题,提出了YOLOv7-MSY模型。此模型首先借鉴残差连接思想,提出了Multi-WHFPN网络结构。它... 作为OCR的预处理工作,版面分割技术越来越受到学术界和工业界重视。针对版面分割中遇到的检测速度慢、目标区域边界不准确以及细小目标易遗漏等问题,提出了YOLOv7-MSY模型。此模型首先借鉴残差连接思想,提出了Multi-WHFPN网络结构。它采用可训练的权重参数,突出特征融合过程中特征重要性,并添加了小目标检测头,从而提升对小目标的检测性能;其次,引入SimAM注意力机制,可以在不增加额外参数的基础上在3D维度评估特征权重,以增强重要特征,抑制无效特征;最后,使用YEIOU来代替原模型中的定位损失函数,提升了模型的收敛速度与回归精度。在江苏省档案馆提供的数据集上进行实验对比,YOLOv7-MSY对目标区域边界检测更加敏感,对细小目标的检测效果更好。YOLOv7-MSY的mAP@.5达到了0.871,相较于原YOLOv7模型提高了7.84%。该模型的版面分割的效果优于其他类型的版面分割算法,具有良好的泛化性能,并且版面分割速度处于较高水平。 展开更多
关键词 版面分割 YOLOv7-MSY multi-WHFPN SimAM注意力机制 YEIOU
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基于深度残差网络的多层多道焊缝识别 被引量:1
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作者 何俊杰 王传睿 王天琪 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第1期91-96,共6页
为保证焊缝跟踪的精度并将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来,提出了一种基于深度残差(SRNU)网络的激光条纹分割算法。该算法是将带有弧光的图像送入SRNU模型,对内嵌于Resunet网络的编码层部分进行改进,添加SE模块和分组残差模块,对多... 为保证焊缝跟踪的精度并将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来,提出了一种基于深度残差(SRNU)网络的激光条纹分割算法。该算法是将带有弧光的图像送入SRNU模型,对内嵌于Resunet网络的编码层部分进行改进,添加SE模块和分组残差模块,对多层级特征信息进行提取和解析。结果表明:所提算法与Resunet算法相比,平均交并比、精确率、召回率与F1分数分别提升了0.79%、1.38%、0.50%和0.91%,说明该方法有较好的鲁棒性且具有较强的抗干扰能力,在复杂工况下也能将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来。 展开更多
关键词 结构光视觉传感器 深度学习 多层多道焊缝 焊缝识别 深度残差 激光条纹分割算法
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基于深度学习的轻量级实时图像分割方法研究 被引量:1
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作者 李建锋 熊明强 +3 位作者 陈园琼 王宗达 向涛 孙培玮 《通信学报》 北大核心 2025年第2期176-190,共15页
针对深度学习在各领域应用中因模型复杂度提升而引发的计算与存储负担,尤其在图像分割任务中面临的算法复杂性、实时响应不足及高内存占用问题,提出了一种轻量级且高效的分割网络架构——多尺度叠加融合网络(MSFNet)。MSFNet设计了一个... 针对深度学习在各领域应用中因模型复杂度提升而引发的计算与存储负担,尤其在图像分割任务中面临的算法复杂性、实时响应不足及高内存占用问题,提出了一种轻量级且高效的分割网络架构——多尺度叠加融合网络(MSFNet)。MSFNet设计了一个双分支多尺度边界融合模块,该模块通过融合不同尺度的特征信息与边界细节,有效提升了图像分割精度,同时显著减少了模型参数量。实验结果表明,MSFNet在3个公开数据集上表现优异,其模型参数量仅为0.6×10^(6),在RTX 3070 GPU上处理大小为800像素×800像素的图像仅需12 ms,显著提升了分割任务的执行效率和资源利用率。因此,该模型特别适合应用于资源有限的边缘设备或移动设备中,为实时图像分割应用提供了有力的技术支撑。 展开更多
关键词 图像分割 轻量级实时网络 双分支多尺度边界融合模块
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基于改进YOLOv8的交通场景实例分割算法 被引量:2
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作者 赵南南 高翡晨 《计算机工程》 北大核心 2025年第1期198-207,共10页
提出一种基于改进型YOLOv8的实例分割算法(DE-YOLO)。为减少图像中复杂背景的干扰,引入高效多尺度注意力机制,跨维交互使各特征组内空间语义特征平均分布。在主干网络部分,使用可变形卷积DCNv2结合C2f卷积层,突破原始卷积限制,提升可变... 提出一种基于改进型YOLOv8的实例分割算法(DE-YOLO)。为减少图像中复杂背景的干扰,引入高效多尺度注意力机制,跨维交互使各特征组内空间语义特征平均分布。在主干网络部分,使用可变形卷积DCNv2结合C2f卷积层,突破原始卷积限制,提升可变性。为减小有害梯度并提升检测器精度,采用动态非单调聚焦机制Wise-交并比(WIoU)替代联合完全交并(CIoU)损失函数进行质量评估,优化检测框定位,提升分割精度。同时,通过开启Mixup数据增强处理,充实数据集,丰富训练特征,提升模型学习能力。实验结果表明,DE-YOLO在城市景观数据集Cityscapes中的掩模平均精度均值(mAPmask)较基准模型YOLOv8n-seg提高了2.0百分点,IoU阈值为0.5时的平均精度提升了3.2百分点,所提算法在提升精度的同时,保持了优良的检测速度和较少的参数量,模型参数量较同类模型低2.2~31.3百分点。 展开更多
关键词 YOLOv8网络 实例分割 高效多尺度注意力 可变形卷积 损失函数
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BEV感知学习在自动驾驶中的应用综述 被引量:2
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作者 黄德启 黄海峰 +1 位作者 黄德意 刘振航 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第6期1-21,共21页
自动驾驶感知模块中作为采集输入的传感器种类不断发展,要使多模态数据统一地表征出来变得愈加困难。BEV感知学习在自动驾驶感知任务模块中可以使多模态数据统一融合到一个特征空间,相比于其他感知学习模型拥有更好的发展潜力。从研究... 自动驾驶感知模块中作为采集输入的传感器种类不断发展,要使多模态数据统一地表征出来变得愈加困难。BEV感知学习在自动驾驶感知任务模块中可以使多模态数据统一融合到一个特征空间,相比于其他感知学习模型拥有更好的发展潜力。从研究意义、空间部署、准备工作、算法发展及评价指标五个方面总结了BEV感知模型具有良好发展潜力的原因。BEV感知模型从框架角度概括为四个系列:Lift-Splat-Lss系列、IPM逆透视转换、MLP视图转换及Transformer视图转换;从输入数据概括为两类:第一类是纯图像特征的输入包括单目摄像头输入和多摄像头输入,第二类在融合数据输入中不仅是简单的点云数据和图像特征的数据融合,还包括了以点云数据为引导或监督的知识蒸馏融合和以引导切片方式去划分高度段的融合。概述了多目标追踪、地图分割、车道线检测及3D目标检测四种自动驾驶任务在BEV感知模型当中的应用,并总结了目前BEV感知学习四个系列框架的缺点。 展开更多
关键词 BEV感知学习 视图转换 多模态数据融合 多目标追踪 地图分割 车道线检测及3D目标检测
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基于CE TransNet的腹部CT图像多器官分割
7
作者 廖苗 杨睿新 +2 位作者 赵于前 邸拴虎 杨振 《自动化学报》 北大核心 2025年第6期1371-1387,共17页
受限于局部感受野,卷积神经网络无法建立足够的长距离依赖关系.一些方法通过将Transformer部署至卷积网络的某些特定部位来缓解这个问题,如网络编码器、解码器或跳跃连接层.但这些方法只能为某些特定特征建立长距离依赖关系,难以捕获大... 受限于局部感受野,卷积神经网络无法建立足够的长距离依赖关系.一些方法通过将Transformer部署至卷积网络的某些特定部位来缓解这个问题,如网络编码器、解码器或跳跃连接层.但这些方法只能为某些特定特征建立长距离依赖关系,难以捕获大小、形态多样的腹部器官之间的复杂依赖关系.针对该问题,提出一种交叉增强Transformer(CE transformer)结构,并用它作为特征提取单元构建一种新的多层级编−解码分割网络CE TransNet.CE transformer采用双路径设计,深度融合Transformer与卷积结构,可同时对长、短距离依赖关系进行建模.在双路径中,引入密集交叉连接促进不同粒度信息的交互与融合,提高模型整体特征捕获能力.将CE transformer部署于CE TransNet的整个编解码路径中,可有效捕捉多器官的复杂上下文关系.实验结果表明,所提出方法在WORD和Synapse腹部CT多器官数据集上的平均Dice相似系数值分别高达82.42%和81.94%,显著高于多种当前先进方法. 展开更多
关键词 多器官分割 深度学习 TRANSFORMER 交叉连接
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一种基于多尺度特征和有效注意力的病理图像分割方法
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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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基于多粒度特征-区域关系的赤足足迹分割方法
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作者 张艳 严毅 +3 位作者 吴红英 汪思彤 吴晔峰 王年 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期57-67,共11页
采用语义分割方法自动分割赤足足迹图像时,虽然可以减少人工干预,但对于赤足足迹图像分割中脚趾区域模糊的问题,神经网络模型需要更加重视这些区域的特征提取;对于光照不均匀的赤足足迹图像,可以通过模型建立赤足整体区域与局部区域的... 采用语义分割方法自动分割赤足足迹图像时,虽然可以减少人工干预,但对于赤足足迹图像分割中脚趾区域模糊的问题,神经网络模型需要更加重视这些区域的特征提取;对于光照不均匀的赤足足迹图像,可以通过模型建立赤足整体区域与局部区域的上下文关系,利用整体区域特征信息来增强光照不均匀区域的特征表达,以提升图像分割的准确性与稳健性。为此,该文提出了基于多粒度特征-区域关系的赤足足迹分割方法,通过局部区域标签使特征表示关注脚趾区域,提取足迹的多粒度特征,并与足迹的全局特征进行融合,以提升对赤足足迹中模糊区域的分割效果;同时,对原始图像和足迹特征图进行空间变换,采用矩阵相乘建立两者间赤足区域关系矩阵,利用关系矩阵对赤足全局特征进行空间调制,以实现特征增强。该文还构建了一个现场赤足足迹数据集(包含25人的1100幅现场赤足足迹图像),并针对模糊、光照不均、模糊-光照不均和正常4种赤足足迹图像进行实验。结果表明,在正常赤足足迹图像上分割时,赤足类交并比达到93.50%,在模糊、光照不均、模糊-光照不均3类赤足足迹图像上分割时,赤足类交并比分别达到92.90%、93.06%、91.66%,而在模糊-光照不均赤足足迹图像上分割的赤足类交并比相比于U-Net提升了1.15个百分点。 展开更多
关键词 图像分割 赤足足迹 多粒度特征 区域关系
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基于半监督多尺度一致性学习的医学影像分割
10
作者 李萍 张雪英 +2 位作者 王夙喆 李凤莲 张华 《计算机工程》 北大核心 2025年第10期295-307,共13页
深度监督学习在医学图像分割领域已经取得了显著成就,但它在很大程度上依赖于大量标签数据,难以获取高质量标签的医学图像数据。基于此,提出一种半监督多尺度一致性网络(SSMC-Net)的医学图像病灶分割方法。该方法构建的网络采用联合训... 深度监督学习在医学图像分割领域已经取得了显著成就,但它在很大程度上依赖于大量标签数据,难以获取高质量标签的医学图像数据。基于此,提出一种半监督多尺度一致性网络(SSMC-Net)的医学图像病灶分割方法。该方法构建的网络采用联合训练架构,同时从标签数据和无标签数据中学习。此外,为了减少下采样和上采样过程中细节信息的丢失,设计了多尺度减法(MS)模块来捕获更广泛的差分特征,包括减法单元(SU)和多特征融合单元(MFFU)。SU负责提取多尺度编码器中的差分信息,MFFU有选择性地融合其中最相关的重要特征,为解码器提供更精确的特征表示。最后,重新设计了损失函数,在有监督部分综合计算各分辨率下的像素级输出的损失值,在无监督部分提出多尺度联合一致性损失,并设计距离函数来减少不可靠样本的影响。在CPD、ATLAS和ACDC数据集上的实验结果表明,相比现有半监督分割方法,该方法在50%标签占比下的Dice相似系数(DSC)、F2值等关键评价指标更优。 展开更多
关键词 病灶分割 半监督学习 一致性正则化 多尺度减法 多特征融合
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自动驾驶汽车车速跟随空间预瞄跟随方法研究
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作者 管欣 李思深 贾鑫 《汽车工程》 北大核心 2025年第9期1647-1654,1685,共9页
车速跟随是自动驾驶汽车的重要功能之一,为了提高自动驾驶汽车在指定空间位置处的速度跟随精度,本文提出了一种自动驾驶汽车车速跟随空间预瞄跟随方法。与其它方法相比,本文重点研究如何在空间域而非时间域进行汽车车速预瞄跟随。首先,... 车速跟随是自动驾驶汽车的重要功能之一,为了提高自动驾驶汽车在指定空间位置处的速度跟随精度,本文提出了一种自动驾驶汽车车速跟随空间预瞄跟随方法。与其它方法相比,本文重点研究如何在空间域而非时间域进行汽车车速预瞄跟随。首先,建立基于运动基元的空间多段车速预瞄方法,本方法以运动基元对目标车速进行空间预瞄,根据误差确定分段点,动态调整每段的距离,保证预瞄误差处于容许误差范围内。根据预瞄结果确定预期纵向加速度。然后,建立纵向加速度跟随方法对预期纵向加速度进行跟随。最后,在仿真环境下,验证本文提出的方法的有效性,并与多种方法进行对比。试验结果表明,本文提出的方法与其他对比方法相比具有更高的空间跟随精度。 展开更多
关键词 空间预瞄 多段预瞄 车速跟随 自动驾驶汽车
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定子分段直线感应电机推进系统非线性解耦建模方法
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作者 徐飞 史黎明 +1 位作者 李子欣 李耀华 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1023-1033,共11页
定子分段直线感应电机在超高速电磁推进领域具有较好的应用前景,然而多相直线感应电机定子与动子耦合程度快速时变、供电切换晶闸管开关电流过零关断、供电电缆阻抗随动子位置变化等非线性特性显著,导致现有建模方法难以准确实时地模拟... 定子分段直线感应电机在超高速电磁推进领域具有较好的应用前景,然而多相直线感应电机定子与动子耦合程度快速时变、供电切换晶闸管开关电流过零关断、供电电缆阻抗随动子位置变化等非线性特性显著,导致现有建模方法难以准确实时地模拟系统电磁暂态过程。该文将直线感应电机系统依据能量转换特性划分为有效转换、无效转换和电源三部分,采用多相电机定子空间矢量解耦建模和虚拟动子磁链方法,实现了晶闸管与直线电机、电机定子与动子之间的解耦,并建立了数学模型。硬件在环实验结果表明,数学模型无迭代实时运算步长低至500ns,原理样机实验结果表明,数学模型与物理实验误差小于7%,验证了数学模型的快速性和准确性,研究成果可为超高速直线感应电机推进系统高性能控制提供建模基础。 展开更多
关键词 分段供电 多相直线感应电机 晶闸管开关 非线性特性 实时模型
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页岩裂缝智能提取与缝网复杂度定量表征
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作者 王飞 黄露逸 +1 位作者 边会媛 程茜 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第4期828-839,共12页
页岩气已成为中国油气资源的重要战略接替领域,页岩具有低孔、低渗特征,只有经过大规模体积压裂才能获得工业产能,页岩压裂后的裂缝参数精细刻画及定量表征是压裂效果评价和开发参数优化的关键。为此,以页岩岩心压裂后三维CT图像为研究... 页岩气已成为中国油气资源的重要战略接替领域,页岩具有低孔、低渗特征,只有经过大规模体积压裂才能获得工业产能,页岩压裂后的裂缝参数精细刻画及定量表征是压裂效果评价和开发参数优化的关键。为此,以页岩岩心压裂后三维CT图像为研究对象,开展基于深度学习语义分割模型的裂缝智能提取。首先,构建融合金字塔卷积与注意力机制的U-Net深度学习模型,减轻图像类别失衡的影响,提升裂缝提取的精确度;其次,基于语义分割结果建立数字岩心模型,结合孔隙度、倾斜指数等参数实现裂缝空间分布的定量表征;最后,通过多重分形谱中的谱峰及谱宽表征缝网复杂度。研究结果表明:相较于传统图像分割模型,改进后模型的灵敏度提升了6.69%,交并比提升了0.48%。通过图像分割算法优化、数字岩心建模及多重分形分析,系统刻画了三维裂缝特征,适用于页岩等非常规储层缝网表征方法可为水力压裂后储层改造效果评估提供参照。 展开更多
关键词 CT图像 裂缝分割 U-Net 数字岩心 多重分形维数
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多尺度大核注意力遥感图像语义分割实验设计
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作者 项学智 宁怡博 +2 位作者 王路 贲𪾢烨 乔玉龙 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第10期56-62,共7页
针对遥感图像语义分割任务中卷积神经网络(CNN)远程建模能力不足与Transformer计算复杂度过高的问题,提出一种基于多尺度大核注意力(MSLKA)的遥感图像语义分割网络MSLKASeg。MSLKA将多尺度机制与大核注意力(LKA)相结合,并引入门控机制... 针对遥感图像语义分割任务中卷积神经网络(CNN)远程建模能力不足与Transformer计算复杂度过高的问题,提出一种基于多尺度大核注意力(MSLKA)的遥感图像语义分割网络MSLKASeg。MSLKA将多尺度机制与大核注意力(LKA)相结合,并引入门控机制以抑制无关信息,能在保持较低复杂度的同时,生成多粒度级别的注意力图,从而有效聚合全局和局部信息。在两个典型数据集实验表明,所提方法取得了具有竞争力的结果。在ISPRS Vaihingen数据集上,mF1和mIoU得分分别达到了90.31%和82.73%;在LoveDA Urban数据集,mF1和mIoU得分分别为66.24%和50.41%。多场景实验结果表明,所提方法有效提升了遥感图像语义分割效果。 展开更多
关键词 遥感图像 语义分割 多尺度大核 大核注意力
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一种改进型粘连大米实例分割模型Swin-STR
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作者 张庆辉 张浩宇 +3 位作者 张梦雅 陈卫东 田国军 武勇 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第7期177-186,共10页
现有基于卷积神经网络的图像分割方法虽能有效提取粘连大米图像中相似米粒的特征,但在边界模糊和粘连程度不一的情况下,难以实现理想的分割效果。研究受Swin Transformer启发,设计了更加适合粘连大米分割任务的主干网络STRNet,通过考虑... 现有基于卷积神经网络的图像分割方法虽能有效提取粘连大米图像中相似米粒的特征,但在边界模糊和粘连程度不一的情况下,难以实现理想的分割效果。研究受Swin Transformer启发,设计了更加适合粘连大米分割任务的主干网络STRNet,通过考虑图像全局关系及优化粘连大米边缘的分割合理性,构建了一种改进型粘连大米实例分割模型Swin-STR。STRNet包含特征先验模块(FPM)和特征交互融合模块(FIF)2个重要设计,FPM模块通过结合不同尺度的卷积操作,捕捉从局部到全局的多尺度空间信息,增强粘连区域识别,FIF通过多尺度特征融合提升模型对米粒不同程度粘连的分割能力。为了验证所提出模型的有效性,本文构建了包含4种品种大米、多光照干扰、非单一程度粘连的粘连大米实例分割数据集STR-900。实验结果表明,Swin-STR在粘连大米分割任务上相比多种基于卷积神经网络的实例分割模型有更好的效果。与Swin Transformer相比,Swin-STR在Box AP和Mask AP有4.8%和6.7%的提升,表明所提出模型在随机散落籽粒粘连分割任务上的优势。 展开更多
关键词 粘连大米图像 实例分割 Swin Transformer 多尺度特征 特征交互融合
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基于加权跳动多级特征融合的小目标检测算法
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作者 吕学强 刘梦可 +1 位作者 韩晶 董志安 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期79-88,共10页
目前目标检测技术虽然趋向于成熟,但是对航拍图像的检测仍然存在挑战。针对航拍图像中目标排列密集、背景复杂、小目标数量多导致目标检测精度较低的问题,提出一种基于YOLOv7改进的加权跳动多级特征融合网络WBMFF-YOLO。首先构建多尺度... 目前目标检测技术虽然趋向于成熟,但是对航拍图像的检测仍然存在挑战。针对航拍图像中目标排列密集、背景复杂、小目标数量多导致目标检测精度较低的问题,提出一种基于YOLOv7改进的加权跳动多级特征融合网络WBMFF-YOLO。首先构建多尺度通道分割模块,增强浅层特征图中的空间位置等细节信息;设计加权跳动多级特征融合结构,将之前的Concat采用加权方式进行替换,使不同层级的特征相互补充,增强特征表达的丰富性和鲁棒性;使用感受野协调注意力机制模块对融合后的特征图进行更新,扩大特征图的感受野,减少特征信息损失;为了解决小目标漏检问题,设计新的解耦头加强对小目标的检测能力。实验证明,在VisDrone2021和DOTA1.5数据集上,提出的方法检测精度分别达到56.2%、77.6%。相比于原始YOLOv7,分别提高了7.3%和2.2%,证明了改进方法在航拍图像中的有效性。 展开更多
关键词 目标检测 多尺度通道分割 加权跳动多级特征融合 感受野协调注意力 解耦网络
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基于形状流和多尺度特征融合的腺体分割
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作者 林嘉雯 陈苏苏 +2 位作者 林智明 李笠 翁谦 《中国生物医学工程学报》 北大核心 2025年第1期52-65,共14页
睑板腺成像技术广泛应用于干眼症的分型诊断、管理与个性化治疗中,但仅靠眼科医生进行直接观察和定性评估,评价主观且可重复性低。为提高眼科医生的诊断效率,研究者们提出了一系列基于U-Net的红外睑板腺图像腺体分割方法,但在图像边缘... 睑板腺成像技术广泛应用于干眼症的分型诊断、管理与个性化治疗中,但仅靠眼科医生进行直接观察和定性评估,评价主观且可重复性低。为提高眼科医生的诊断效率,研究者们提出了一系列基于U-Net的红外睑板腺图像腺体分割方法,但在图像边缘、出现反光点以及腺体密集区域,分割结果仍不理想。考虑到红外睑板腺图像成像与腺体分布的特点,提出基于形状流和多尺度特征融合的腺体分割模型SS-UNet,引入空洞卷积模块以增强模型的特征提取能力,设计形状流辅助分支以充分学习腺体的形状信息,采用多尺度特征融合模块以获得粗细各异腺体的特征表示。为验证模型的有效性,使用由福州大学附属省立医院眼科收集的包含203幅红外睑板腺图像的全标注数据集在同等实验环境下与其他先进分割模型开展对比实验,并进行模块消融分析,同时展示了可视化结果。实验表明,SS-UNet的Acc、Dice、IoU等指标分别达到了94.62%、80.94%和68.17%,相较于基准网络U-Net分别提升了0.36%、1.41%和1.95%。研究表明,SS-UNet能够充分运用腺体的形状与尺度等信息,解决腺体粘连、漏检等错误分割问题,有效提高分割精度,为辅助临床诊断提供客观依据。 展开更多
关键词 睑板腺功能障碍 腺体分割 空洞卷积 形状流 多尺度特征融合
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坐标增强与多源采样的脑肿瘤图像分割
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作者 蒋占军 李洋 +1 位作者 廉敬 苗新法 《计算机应用》 北大核心 2025年第3期996-1002,共7页
针对脑肿瘤图像分割模型对肿瘤区域关注度不够及易丢失空间上下文信息,导致对肿瘤区域分割效果不佳的问题,提出一种融合坐标增强学习机制(CEL)与多源采样的TransUNet脑肿瘤分割网络。首先,提出一种CEL,结合ResNetv2作为模型的浅层特征... 针对脑肿瘤图像分割模型对肿瘤区域关注度不够及易丢失空间上下文信息,导致对肿瘤区域分割效果不佳的问题,提出一种融合坐标增强学习机制(CEL)与多源采样的TransUNet脑肿瘤分割网络。首先,提出一种CEL,结合ResNetv2作为模型的浅层特征提取网络,增加对脑肿瘤区域的关注度;其次,设计深层混合采样特征提取器,并利用可变形注意力与自注意力机制对脑肿瘤的全局与局部信息进行多源采样;最后,在编码器与解码器之间设计交互层级融合(ILF)模块,从而在实现深层与浅层特征信息交互的同时减少参数的计算量。在BraTS2018和BraTS2019数据集上的实验结果表明:相较于基准TransUNet,所提模型的平均相似性系数(mDice)、平均交并比(mIoU)、平均精度均值(mAP)和平均召回率(mRecall)分别提高4.84、7.21、3.83和3.15个百分点,模型大小降低了16.9 MB。 展开更多
关键词 图像分割 多模态信息 坐标增强学习机制 混合采样 交互层级融合模块
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高效的多阈值图像分割算法
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作者 龙建武 邹婉婷 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第9期156-165,共10页
多阈值分割是图像分割中常用的技术之一。然而,现有的多阈值方法随着灰度级和阈值数量增加,导致搜索空间急剧扩大,搜索效率下降,并且需要人为指定阈值数,限制了其应用。为了减少搜索范围,避免无效搜索并实现阈值数自适应选择,将采取提... 多阈值分割是图像分割中常用的技术之一。然而,现有的多阈值方法随着灰度级和阈值数量增加,导致搜索空间急剧扩大,搜索效率下降,并且需要人为指定阈值数,限制了其应用。为了减少搜索范围,避免无效搜索并实现阈值数自适应选择,将采取提高搜索效率和快速全局搜索2个策略,提出了一种高效且自适应的多阈值图像分割算法。利用动态规划算法和分治算法降低搜索的时间复杂度,并将阈值搜索问题转化为查找矩阵最值问题,提高分割实效性。在提升效率的基础上,进行不同阈值数的全局搜索,从而确定全局最佳阈值数。实验表明,该算法在BSDS500数据集上的平均运行时间(0.0112 s)显著优于DP+AMasi、HGJO等方法,且在UM、RI、PSNR和SSIM等指标上均表现优异,有效缓解了多阈值分割的速度与精度矛盾。 展开更多
关键词 图像分割 多阈值分割 矩阵搜索算法 OTSU
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基于多尺度特征融合与重构卷积的肝肿瘤图像分割方法
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作者 马金林 酒志青 +4 位作者 马自萍 夏明格 张凯 程叶霞 马瑞士 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期94-108,共15页
针对肝肿瘤图像特征表达能力不足和全局上下文信息传递受限的问题,该文提出一种基于改进U-Net的肝肿瘤图像分割方法。首先,设计了一种低秩重构卷积来优化传统卷积运算所导致的大量参数问题,并用其构建使用残差结构改进编解码器的卷积核... 针对肝肿瘤图像特征表达能力不足和全局上下文信息传递受限的问题,该文提出一种基于改进U-Net的肝肿瘤图像分割方法。首先,设计了一种低秩重构卷积来优化传统卷积运算所导致的大量参数问题,并用其构建使用残差结构改进编解码器的卷积核重构模块,使编码器保留更多的细节信息,并使解码器能更有效地恢复信息,以提升肝肿瘤图像特征的表达能力。然后,为丰富全局上下文信息的传递,设计了三分支空间金字塔池化模块来优化瓶颈结构的信息传递,打破单一路径的限制。接着,设计了多尺度特征融合模块来优化编码器信息的复用机制,增强模型对全局上下文信息的建模能力,并提升其在提取不同尺度肝肿瘤图像特征时的效能。最后,在LiTS2017和3DIRCADb数据集上对该文方法的性能进行了测试。实验结果表明:在LiTS2017数据集上的肝脏图像分割任务中,该文方法的Dice系数和IoU值分别达97.56%和95.25%,在肝肿瘤图像分割任务中的Dice系数和IoU值分别达89.71%和81.58%;在3DIRCADb数据集上的肝脏图像分割任务中,该文方法的Dice系数和IoU值分别达97.63%和95.39%,在肝肿瘤图像分割任务中的Dice系数和IoU值分别达89.62%和81.63%。 展开更多
关键词 肝肿瘤图像分割 卷积核重构 空间金字塔池化 多尺度特征融合
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