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基于深度学习的腹部CT肝脏肿瘤图像分割方法研究及应用

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基于深度学习的腹部CT肝脏肿瘤图像分割方法研究及应用

作者：张伟超西京学院

学位级别：硕士

肝脏是人体内脏最大的器官之一,同时也是人体新陈代谢的关键器官。肝脏的健康状况直接影响个体的整体稳态健康,由肝脏异常恶化形成的肝癌严重威胁着人民的生命。肝脏肿瘤分割技术是在二维或三维CT影像中识别并标定目标区域的边界,以获... 详细信息

肝脏是人体内脏最大的器官之一,同时也是人体新陈代谢的关键器官。肝脏的健康状况直接影响个体的整体稳态健康,由肝脏异常恶化形成的肝癌严重威胁着人民的生命。肝脏肿瘤分割技术是在二维或三维CT影像中识别并标定目标区域的边界,以获得正常组织器官和肿瘤病变区域。这种分割技术在诊断时对形态和解剖分析,治疗前的活检引导和路径规划,治疗中的跟踪定位,以及预后疾病进展的变化等方面具有重要的临床价值。然而,肝脏肿瘤的大小、形状以及位置表现出多变且复杂的特征;其次,肿瘤区域与正常肝组织之间的分界模糊不清,并且可能与其他器官和血管毗邻;此外,肝脏肿瘤在CT影像上显示出较大的差异,病变组织的灰度分布不均匀等问题存在。且在临床诊断中,手动切割的一致性差,耗时较多。因此,许多研究人员对CT图像切割问题进行了深入研究,并提出了多种半自动和自动的切割方法。然而,半自动的切割方法通常需要人工干预,依赖于个体的主观性和经验。目前,大多数自动分割方法都是使用传统的机器学习方法来实现的。以上方法需要手动设计提取大量的特征,而且特征提取过程非常复杂,计算量也很大。因此,如何实现全自动、稳定、鲁棒和准确的肝脏肿瘤分割仍然是医学图像处理领域中的研究难题和热点。为解决上述难题,本文主要工作有:(1)针对肝脏与其他器官之间边界不清晰问题,提出了具有空洞残差卷积和注意力机制结构融合的U-Net改进网络模型,该网络模型对肝脏CT图像进行分割,有效避免网络在下采样过程中丢失位置信息的问题。同时,在神经网络训练过程中,为了解决模型收敛速度缓慢和梯度消失的问题,本文在构建的网络结构中引入了规范层,以提升网络的泛化能力。为了降低网络参数,压缩网络模型规模,加快网络模型计算速度,本文在HRADSU-Net网络结构中的普通卷积改为空洞残差卷积,从而降低网络模型的参数量,并加强了有效特征的传播能力,提取了更多关于肝脏的边缘细节信息;同时,在连接层引入注意力机制,自主学习特征提取过程中要关注前景区域,抑制无关的背景区域。最后,在U-Net网络结构中加入深度监督机制,使每个解码层都直接受到真实标签的监督,强调了对肝脏分割能力的学习。(2)针对原始U-Net存在信息冗余问题以及肿瘤边缘分割不准确、小肿瘤检出率低的问题,使用一种多尺度金字塔卷积和双注意力机制的U-Net分割模型,通过重新设计跳跃连接,使解码器能够利用来自编码器不同尺度的特征,以此减少编码器和解码器之间的语义差异,进而实现更好的图像分割效果。实验验证表明,融合改进的ASPP模块算法在性能上优于其他算法,对细节与边缘的提取能力增强,对极小肿瘤块的检出率较高;其次使用双重注意力机制增强了在肝脏肿瘤区域的重要性,降低了模型对于图像明暗程度和对比度低的干扰,提高了模型的敏感性和分割准确性;通过在编解码路径中引入密集连接模块,有效地解决梯度消失问题,并且充分利用特征信息。密集连接模块采用高效的特征传递方式,减少了每次卷积操作所需的卷积核数量,降低了网络的参数量。该改进策略不仅优化了梯度流动性,还显著提升了网络的特征表达能力。(3)本文开发设计了用于实现肝脏肿瘤分割的可视化界面系统。该系统采用Python编程语言和Py Qt5开发框架构建,将本研究所提出的两种改进的U-Net分割模型整合运用到系统中,为用户提供了数据加载、数据预处理、数据可视化以及图像分割等功能,以实现对CT影像中肝脏肿瘤病变情况的辅助观察、分析和快速诊断。该系统简化了诊断流程,可以有效提高工作效率,协助医生在临床决策任务中的工作。

关键词：肝脏肿瘤分割 U-Net 空洞卷积多尺度金字塔双注意力机制密集连接可视化

基于循证方法的正当防卫疑难案件事实认定研究

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基于循证方法的正当防卫疑难案件事实认定研究

作者：张伟超燕山大学

学位级别：硕士

正当防卫的事实认定一直是法官进行案件审理时需要注意的关键问题。循证方法作为一种科学方法,其应用于预防犯罪和社区矫正领域已经取得了斐然的成果。将循证方法应用于正当防卫疑难案件的事实认定领域将是刑事司法领域一次有益的探索... 详细信息

正当防卫的事实认定一直是法官进行案件审理时需要注意的关键问题。循证方法作为一种科学方法,其应用于预防犯罪和社区矫正领域已经取得了斐然的成果。将循证方法应用于正当防卫疑难案件的事实认定领域将是刑事司法领域一次有益的探索和实践。正当防卫疑难案件事实认定具有社会关注度高和基层法院正当防卫整体认定率不高的特点。同时也存在正当防卫认定的“唯结果论”、判决对于正当防卫的认定说理不足、未充分考虑各方当事人的意见等主要问题。循证方法是一种广泛收集证据并对证据严格评估后辅助决策的方法,其核心步骤在于系统评价。循证方法具有科学性、有效性和经济价值的优势,但是也在证据的适用、循证方法的推广、系统评价的偏倚方面存在缺陷。循证方法可以优化法官认知、增强正当防卫判决说理信服度、充分考虑当事人和社会公众的意见,解决正当防卫疑难案件事实认定中存在的主要问题,具有应用的必要性;同时信息技术的发展、法院的信息化建设成果与政策也为循证用于正当防卫疑难案件事实认定提供了可行性。基于循证方法正当防卫疑难案件事实认定的具体构想主要包括建立正当防卫证据分类分级的的循证事实认定平台、完善循证正当防卫疑难案件事实认定应用平台的保障机制、完善正当防卫疑难案件事实认定问题解决机制。

关键词：循证方法正当防卫事实认定

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J银行河北省分行小微信贷业务发展战略研究

J银行河北省分行小微信贷业务发展战略研究

作者：张伟超河北地质大学

学位级别：硕士

我国当前市场中,小微企业目前已经占全部企业数的80%以上,在经济发展中的贡献越来越大,在税收、创新、就业等方面也具有举足轻重的作用。虽然小微企业经营决策灵活快速,但自身规模有限,抗风险能力差,财务制度不尽规范,在国家出台政策之... 详细信息

我国当前市场中,小微企业目前已经占全部企业数的80%以上,在经济发展中的贡献越来越大,在税收、创新、就业等方面也具有举足轻重的作用。虽然小微企业经营决策灵活快速,但自身规模有限,抗风险能力差,财务制度不尽规范,在国家出台政策之前,一直是商业银行不太青睐的授信对象。少数可以获得银行授信的小微企业,不仅需要提供一定价值的抵质押物,还需要承担较高的贷款利息,“融资难、融资贵”问题十分突出。自2003年以来,我国不断颁布扶持和保障中小企业发展的法律法规及指导意见,将扶持小微企业发展上升到法律和政治层面;2018年,银保监局和人民银行正式在商业银行考核体系中,纳入小微企业发展指标。由于融资渠道多元化,商业银行已经不再是原来的卖方角色,必须思考转型发展和寻找新的利润增长点。在此背景下,商业银行发展小微信贷业务,成为市场调节和政策引导下的必要方向。J银行河北省分行,作为大型国有股份制银行在河北省地区的分支机构,面临存贷利差缩小的大环境,以及河北省产业转型升级的区域环境,在国家引导和考核商业银行大力发展小微信贷业务的政策下,如何发展小微信贷业务成为其必须面临的选择。本文以J银行河北省分行小微信贷业务发展战略为研究对象,首先,通过文献分析,确定研究框架和理论基础,找到分析的切入点。随后,基于PEST、波特五力模型和EFE外部评价矩阵,分析J银行河北省分行小微信贷业务面临的外部环境因素;利用价值链法和IFE内部评价矩阵,分析J银行河北省分行小微信贷业务的内部条件。结合上述分析,量化内外部各种优劣势因素,利用SWOT、QSPM矩阵等相关理论,找到适合J银行河北省分行小微信贷业务的发展战略,总结出适合研究区域内小微信贷业务开展的方法,提出自身的建议,最后提出契合实际、有效的业务保障措施。

关键词：小微信贷商业银行量化分析发展战略

基于线型腔光纤激光器的变压器局部放电长距离检测技术

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中国电机工程学报 2023年第15期43卷 6145-6154页

作者：谯继贤张伟超邵启兵赵洪工程电介质及其应用技术教育部重点实验室(哈尔滨理工大学) 黑龙江省哈尔滨市150080

用于电力设备局部放电检测的传统光纤声波传感器,因受灵敏度、介质相融性、难以与解调系统空间分离等因素影响尚未广泛应用。线型腔光纤激光器(linear cavity fiber laser,LCFL)因具有超窄出射线宽而对高频应变具有极高的检测灵敏度,且... 详细信息

用于电力设备局部放电检测的传统光纤声波传感器,因受灵敏度、介质相融性、难以与解调系统空间分离等因素影响尚未广泛应用。线型腔光纤激光器(linear cavity fiber laser,LCFL)因具有超窄出射线宽而对高频应变具有极高的检测灵敏度,且其体积微小,敏感单元与解调系统相互独立,可有效解决传统光纤声波传感器所面临的上述问题。该文提出并研制基于线型腔光纤激光器技术的局部放电声波检测系统。为解决LCFL光源本征特性在局部放电长距离检测应用中引入的外部光反馈噪声问题,利用半导体激光器外部光反馈理论确定光隔离器的安装位置,使LCFL工作于外部光反馈系数A区(0~200.6m)对系统进行优化,将系统长距离条件下的平均噪声幅值降低了87.49%。在80kVA油浸式变压器绕组长距离传导光纤局部放电检测平台开展实验,结果表明:所研究的LCFL局部放电检测系统在最大超声衰减情况下可有效应用于局部放电长距离检测。在相同超声激励源下,LCFL系统平均最大响应幅值比压电陶瓷传感器(piezoelectric transducer,PZT)高1354%,且稳定性优于PZT。

关键词：线型腔光纤激光器局部放电外部光反馈油浸式变压器

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播客的媒介属性、意义空间与伦理价值研究

传媒 2023年第9期 54-56页

作者：张亚堃张伟超广西大学新闻与传播学院

在技术叠代加速、社会变化加速、生活节奏加速的加速社会里,以播客为代表的听觉文化再度回归。从信息传播效率来看,声音表意对于时间的需求、数字口语的表达冗余、“低效”的去中心化内容分发机制,使播客成为“加速社会”里的“慢”媒... 详细信息

在技术叠代加速、社会变化加速、生活节奏加速的加速社会里,以播客为代表的听觉文化再度回归。从信息传播效率来看,声音表意对于时间的需求、数字口语的表达冗余、“低效”的去中心化内容分发机制,使播客成为“加速社会”里的“慢”媒介。从技术伦理视角来看,声音的情感陪伴、线性叙述下的意向完整表达、对传受双方的平等赋权,使播客建构的感官世界与意义空间有助于缓解加速社会带给人们的奴役压力。

关键词：播客 “慢”媒介感官媒介赋权

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传媒实验课线上教学模式的探索与思考

传媒 2022年第5期 84-86页

作者：吴海荣张伟超张亚堃广西大学新闻与传播学院

线上教学是融媒体时代教学改革与发展的必然趋势。传媒类实验课程线上教学的展开,既需要突破场地、设备和器材的限制,也要实现教学个性化、动态化、多元化。“平台+技术+资源”模式是实现这些目标的可行模式。推动这一模式可持续深化发... 详细信息

线上教学是融媒体时代教学改革与发展的必然趋势。传媒类实验课程线上教学的展开,既需要突破场地、设备和器材的限制,也要实现教学个性化、动态化、多元化。“平台+技术+资源”模式是实现这些目标的可行模式。推动这一模式可持续深化发展,需要培养教师信息技术的应用能力,重视屏幕外实验效果评估,兼顾教学资源相关主体利益,线上线下教学相互补充。

关键词：传媒实验线上教学 “平台+技术+资源”

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β-丙氨酸作为有机太阳能电池双重修饰添加剂的研究

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高等学校化学学报 2023年第9期44卷 218-230页

作者： Zafar Saud uz 张伟超杨朔李世麟张莹玉张渊张弘周惠琼中国科学院大学中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室中国科学院纳米科学卓越中心国家纳米科学与技术中心北京100190 北京航空航天大学化学学院北京100191 北京廷润膜技术开发股份有限公司北京101100

β-丙氨酸分子的两侧分别为1个羟基(—OH)/羧基(—COOH)和1个胺基(—NH_2),这使其成为一种理想的双修饰剂.本文将双修饰技术应用于空穴传输层[HTL,聚(3,4-乙烯二氧噻唑)∶聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)]以及电子传输层(ETL),并通过简单... 详细信息

β-丙氨酸分子的两侧分别为1个羟基(—OH)/羧基(—COOH)和1个胺基(—NH_2),这使其成为一种理想的双修饰剂.本文将双修饰技术应用于空穴传输层[HTL,聚(3,4-乙烯二氧噻唑)∶聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)]以及电子传输层(ETL),并通过简单的溶液处理技术将聚(9,9-双(3'-(N,N-二甲基)-N-乙基氨丙基-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴))二溴化物(PFN-Br)加入同一装置中,从而合成了新界面层.将甲醇和水作为极性溶剂,使β-丙氨酸成为可溶解的化合物.通过这种双重修饰方法,PM6∶Y6太阳能电池的光电转换效率(PCE)从14.99%提高到15.78%.接触角测量和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征结果表明,两层界面都得到了增强的疏水性,从而避免了水分和氧气与它们各自的电极发生作用.利用原子力显微镜对表面形貌进行了分析.结果表明,β-丙氨酸的胺基与PSS的—SO_(3)^(-)基团以及PFN-Br的金属离子相互作用,从而降低了它们的浓度,提高了疏水性,改善了OSC的稳定性.空间电荷限制电流(SCLC)测量发现,双修饰方法可以改善修饰后器件的载流子迁移率.

关键词： β-丙氨酸添加剂界面改性传输层有机太阳能电池

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高校体育文化育人功能与建设路径

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2022年第4期 87-89页

作者：张伟超陕西师范大学陕西西安710119

高校体育文化是高等教育育人体系的重要构成,科学开展体育文化建设对促进大学生形成健康体魄与精神文明、提高国家文化软实力具有重要意义,也是新时期高校铸魂育人核心工作的根本要求。文章剖析了新时期高校体育文化的内涵与特点,分析... 详细信息

高校体育文化是高等教育育人体系的重要构成,科学开展体育文化建设对促进大学生形成健康体魄与精神文明、提高国家文化软实力具有重要意义,也是新时期高校铸魂育人核心工作的根本要求。文章剖析了新时期高校体育文化的内涵与特点,分析了高校体育文化的育人功能,并探讨了高校体育文化的建设实施路径,以期对高校体育文化事业的发展提供一定的参考。

关键词：高校体育文化育人功能建设路径

岩土工程勘察及建筑基坑支护设计中的常见问题探究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第8期 164-167页

作者：张伟超江西省建筑设计研究总院集团有限公司江西南昌330000

岩土工程勘察以及建筑基坑支护设计是现代建筑工程中不可或缺的重要环节。本研究通过对相关文献的综述和实地调研,探究了岩土工程勘察以及建筑基坑支护设计中存在的常见问题,包括勘察不全面、数据处理不合理、设计参数确定不准确、施工... 详细信息

岩土工程勘察以及建筑基坑支护设计是现代建筑工程中不可或缺的重要环节。本研究通过对相关文献的综述和实地调研,探究了岩土工程勘察以及建筑基坑支护设计中存在的常见问题,包括勘察不全面、数据处理不合理、设计参数确定不准确、施工控制不到位等方面。研究分析了这些问题的成因和影响,并针对性的提出了相应的解决途径和建议。

关键词：岩土工程勘察基坑支护常见问题