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基于复杂纹理特征融合的材料图像分割方法

计算机工程与设计 2024年第1期45卷 220-227页

作者：韩越兴杨珅陈侨川王冰上海大学计算机工程与科学学院上海200444 之江实验室浙江杭州311100

为解决材料图像分割中存在小样本、纹理复杂和数据分布不平衡的问题,抓住材料图像同相像素具有高度相似性的特性,提出一种基于复杂纹理特征融合的材料图像分割方法。在编码阶段,使用全卷积神经网络(FCN)作为基础网络,VGG16作为骨干网络... 详细信息

为解决材料图像分割中存在小样本、纹理复杂和数据分布不平衡的问题,抓住材料图像同相像素具有高度相似性的特性,提出一种基于复杂纹理特征融合的材料图像分割方法。在编码阶段,使用全卷积神经网络(FCN)作为基础网络,VGG16作为骨干网络;将改进的FCN的每层的特征图放入设计的级联的特征融合模块(CFF block),融合高低层语义信息;将融合的特征图放入多尺度学习模块(multi-scale block)进一步提取纹理特征。在解码阶段,对特征图施加注意力机制(Attention block),保留关键的特征图;针对材料图像中数据不平衡问题,采用并改进Dice损失,优化分割结果。通过对比实验和消融实验验证该方法的mIoU在多个数据集上均优于经典的深度学习方法。

关键词：材料图像分割全卷积神经网络特征融合 Dice损失交叉熵损失注意力机制小样本

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Loop细分模型的边界拼接算法

大连理工大学学报 2004年第1期44卷 12-16页

作者：韩越兴刘秀平施锡泉大连理工大学应用数学系辽宁大连116024

为解决细分曲面之间的光滑拼接问题,提出一种满足边界条件的Loop细分算法,利用此算法可以完成两个细分模型的拼接,使得两个细分模型在具有相同细分格式条件下的极限曲面可在拼接处达到C2连续,而在边界的奇异点处达到C1连续.

关键词： Loop细分模型边界拼接算法细分曲面边界条件计算机图形学光滑拼接

基于Loop细分算法的曲面边界控制及曲面拼接

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2012年第12期35卷 1719-1724页

作者：韩越兴刘秀平日本产业技术综合研究所知能系统研究部门大连理工大学数学科学学院辽宁大连116024

文章提出了3种算法实现边界点不全在边界条件多边形上的满足边界条件的Loop细分,利用这些算法,能控制曲面的边界曲线的形状;在此基础上,提出了基于Loop细分的2个曲面的拼接算法,拼接后的曲面能在非特殊点处达到C2连续,在特殊点处C1连续... 详细信息

文章提出了3种算法实现边界点不全在边界条件多边形上的满足边界条件的Loop细分,利用这些算法,能控制曲面的边界曲线的形状;在此基础上,提出了基于Loop细分的2个曲面的拼接算法,拼接后的曲面能在非特殊点处达到C2连续,在特殊点处C1连续;应用所提出的算法不仅可以对细分曲面进行拼接,还能对残缺的曲面进行修补,使之能够产生光滑的曲面。

关键词：细分曲面边界条件 Loop细分拼接算法曲面造型

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我的留学生活

神州学人 2012年第7期 31-32页

作者：韩越兴日本产业技术综合研究所

2005年6月，我来到美丽的日本，在一家公司做软件工作。因为酷爱研究，我萌生了继续深造的想法。2007年10月．我顺利进入日本国立电气通信大学信息情报学院攻读博士学位，师从出泽正德教授。

关键词：留学生活 2007年博士学位信息情报日本国学院大学教授

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DNA机器人在AFM图像中的分割和识别

计算机工程与应用 2019年第11期55卷 192-198,220页

作者：童麟韩越兴小长谷明彦上海大学计算机工程与科学学院上海200444 中国科学院大学上海高等研究院上海200000 东京工业大学综合理工研究科东京226-8502 国立情报学研究所东京101-8430

DNA机器人是一种由DNA大分子通过折纸技术制作的纳米级别的机器人,可以用于癌症的诊断和治疗。为了对DNA机器人形态进行研究,研究人员利用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)拍摄出机器人的AFM图像。针对AFM图像多噪声及被观察... 详细信息

DNA机器人是一种由DNA大分子通过折纸技术制作的纳米级别的机器人,可以用于癌症的诊断和治疗。为了对DNA机器人形态进行研究,研究人员利用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)拍摄出机器人的AFM图像。针对AFM图像多噪声及被观察的DNA机器人大规模重叠的特点,从除噪、分割、识别三个过程展开,提出了一种基于多尺度改进的分水岭AFM图像切割算法,以傅里叶描述子、曲率尺度空间描述符和Hu矩作为特征,实现DNA纳米机器人的分类和识别。

关键词：原子力显微镜(AFM)图像分水岭算法 DNA机器人物体识别噪声消除

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基于深度学习的虚拟边界检测方法

计算机应用 2018年第11期38卷 3211-3215页

作者：赖传滨韩越兴顾辉王冰上海大学计算机工程与科学学院上海200444 上海大学上海先进通信与数据科学研究院上海200444 上海大学材料基因组工程研究院上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444

针对传统边缘检测方法无法对材料微观图像中不同区域间存在的"虚拟边界"(VB)进行准确检测的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的虚拟边界检测模型,称之为"虚拟边界网络"(VBN)。该模型对VGGNet深度学习模型进行了简化,并在模型训练过... 详细信息

针对传统边缘检测方法无法对材料微观图像中不同区域间存在的"虚拟边界"(VB)进行准确检测的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的虚拟边界检测模型,称之为"虚拟边界网络"(VBN)。该模型对VGGNet深度学习模型进行了简化,并在模型训练过程中采用了dropout以及Adam算法等优化策略。VBN以图像中每个像素为中心所取的图像块作为输入,然后输出该图像块所属的类别并据此判断中心像素是否属于虚拟边界。在对两类材料图像进行虚拟边界检测的实验中,VBN的平均检测精度到达92.5%,平均召回率达到89.5%,证明该模型能够准确、有效地对图像中的虚拟边界进行检测,是一种替代低效率人工分析方法的有效手段。

关键词：虚拟边界检测边缘检测卷积神经网络深度学习图像分割

三值光学计算机的MSD迭代除法算法和实现技术

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中国科学：信息科学 2016年第4期46卷 539-550页

作者：徐群金翊沈云付李卫民韩越兴上海大学计算机工程与科学学院上海200444 国家电网青岛市黄岛区供电公司青岛266400

本文建立了三值光学计算机第一个除法例程的算法,设计了该例程的操作步骤.该算法根据三值光学计算机数据位众多、按位可分配、每一位的计算功能可随时配置、采用MSD并行加法器等特点,选用MSD迭代除法算法为数学模型.该算法设计的后台模... 详细信息

本文建立了三值光学计算机第一个除法例程的算法,设计了该例程的操作步骤.该算法根据三值光学计算机数据位众多、按位可分配、每一位的计算功能可随时配置、采用MSD并行加法器等特点,选用MSD迭代除法算法为数学模型.该算法设计的后台模块分别与三值光学计算机监控软件中的任务管理模块、三值光学处理器重构模块和三值光学处理器的底层硬件控制软件相融合,构成了软硬件结合的计算例程.实现MSD迭代除法算法的例程将纳入三值光学计算机的底层软件系统,供应用程序调用.文中详细讨论了这个算法需要的三值光学处理器的数据位数、对处理器的重构策略、与三值光学计算机监控软件各部分的协作方式、迭代次数、商的小数点位置,并对相应例程的工作过程做了详尽描述.文中还介绍了模拟实验系统的设置和实验用例,并通过模拟实验证实了实现该算法的例程的有效性.本文提出用有效数字位数作为确定用户所需数据位资源的依据,并以此来确定MSD迭代除法计算方法中的迭代次数.本文描述的工作为开发三值光学计算机其他常用计算例程提供了技术路线和例证.

关键词：三值光学计算机可重构处理器 MSD迭代除法除法例程 MSD加法器

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结构量计算机——三值光学计算机的应用特点

中国科学：信息科学 2016年第3期46卷 311-324页

作者：金翊徐群欧阳山韩越兴李卫民上海大学计算机工程与科学上海200444 上海大学高性能计算中心上海200444

本文论证了三值光学计算机用硬件并行计算一个简单结构量的技术,阐述了形成这种强大计算能力的自然根源——三值光电混合处理器具有数据位数众多、按位可重构和加法器无进位过程等天然优势.讨论了如何利用这些优势将三值光学处理器重构... 详细信息

本文论证了三值光学计算机用硬件并行计算一个简单结构量的技术,阐述了形成这种强大计算能力的自然根源——三值光电混合处理器具有数据位数众多、按位可重构和加法器无进位过程等天然优势.讨论了如何利用这些优势将三值光学处理器重构成一个众位数复合处理器,使其包含多个不同功能的计算器,以及如何应用复合处理器,在一条操作指令下用硬件处理具有不同数据类型的多个数据.显然,当这些不同类型的数据组成一个结构型数据时,三值光学计算机就展现出在一条指令下处理一个结构量的能力,因此称这种计算机为结构量计算机,并以此来表征它在应用方面的特征.文中详细介绍了应用三值光学计算机计算一个简单结构量的技术概要,包括SZG文件格式、SZG文件的自动生成方式、对高级程序语言的扩充技术等,还举例计算了具有4个不同数据类型项(分量)的结构量,通过分析对1000组这种结构量的计算过程,展示了三值光学计算机在计算结构量方面的强大并行能力.

关键词：结构型数据类型可重构型处理器众多数据位数 MSD加法器三值光电混合计算机

基于数字图像处理技术的热障涂层形貌特征识别方法

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上海大学学报（自然科学版） 2022年第3期28卷 523-533页

作者：刘宇虹韩越兴汪语嫣曾毅上海大学计算机工程与科学学院上海200444 之江实验室浙江杭州311100 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室上海200050

针对人工检测热障涂层形貌特征所具有的繁复性、误差大等缺点,提出一种利用机器视觉自动化识别热障涂层形貌特征并计算形貌特征参数的方法.完成了基于数学形态学的片层轮廓自动提取及铺展形貌参数的计算,用最大类间方差法求取二值分割阈... 详细信息

针对人工检测热障涂层形貌特征所具有的繁复性、误差大等缺点,提出一种利用机器视觉自动化识别热障涂层形貌特征并计算形貌特征参数的方法.完成了基于数学形态学的片层轮廓自动提取及铺展形貌参数的计算,用最大类间方差法求取二值分割阈值,运用均值滤波和形态学操作为图片去噪并保证单个片层的连通性,通过轮廓提取来获得片层边缘信息,最后根据所提取出的轮廓计算片层的实度参数.同时,进一步完成了基于遍历搜索的热障涂层中裂纹的自动识别及长度计算.首先,识别出图像中的片层并去除,运用闭运算完成断裂裂纹的修复,通过图像细化得到裂纹骨架;然后,遍历搜索每条裂纹,完成长度计算.结果表明,采用所提出方法检测片层轮廓和识别裂纹的效果良好,具有较好的抗噪声干扰能力,可以精确计算出形貌特征参数,对研究热喷涂熔滴在基材表面的沉积行为有重要的推动作用.

关键词：热障涂层机器视觉阈值分割数学形态学