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U-Net及其变体在医学图像分割中的应用研究综述

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中国生物医学工程学报 2022年第5期41卷 567-576页

作者：黄晓鸣何富运唐晓虎王勋丘森辉胡聪广西师范大学电子工程学院桂林541004 广西自动检测技术与仪器重点实验室桂林541004 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室桂林541004

医学图像分割可以为临床诊疗和病理学研究提供可靠的依据,并能辅助医生对病人的病情做出准确的判断。基于深度学习的分割网络的出现解决了传统自动分割方法鲁棒性不强、准确率低等问题。U-Net凭借其出色的性能在众多的分割网络中脱颖而... 详细信息

医学图像分割可以为临床诊疗和病理学研究提供可靠的依据,并能辅助医生对病人的病情做出准确的判断。基于深度学习的分割网络的出现解决了传统自动分割方法鲁棒性不强、准确率低等问题。U-Net凭借其出色的性能在众多的分割网络中脱颖而出,研究者以U-Net为基础相继提出了多种改进变体。以U-Net网络及其变体为主线,首先详细介绍U-Net的网络结构及常用改进方法;然后根据分割对象的不同,将U-Net变体网络进一步划分为泛用型分割网络及特定型分割网络,并就其在医学图像分割中的研究进展进行论述;最后,分析了目前研究中工作尚存在的难点与问题,并对今后的发展方向进行展望。

关键词：医学图像分割深度学习卷积神经网络 U-Net

新工科背景下师范院校实践操作课程的教学改革与研究

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中国科技期刊数据库科研 2022年第5期 178-181页

作者：丘森辉钟叶秀苏珉闭金杰广西师范大学电子工程学院广西桂林541004 桂林信息科技学院电子工程学院广西桂林541004

针对目前教育部提出的“新工科”专业发展要求以及本地区师范院校的建设特点,本文在结合就业方向和企业需求的基础上,提出了满足面向高职高专和高新企业就业的实践操作课程教改方案。教学实践结果表明,本方案能够在保障教学质量的基础上... 详细信息

针对目前教育部提出的“新工科”专业发展要求以及本地区师范院校的建设特点,本文在结合就业方向和企业需求的基础上,提出了满足面向高职高专和高新企业就业的实践操作课程教改方案。教学实践结果表明,本方案能够在保障教学质量的基础上,有效地提高了师范生的教学技能和动手实践水平以及自主创新思维能力,满足了师范生的基本教学技能要求和当前高新企业的人才需要,对新形势下的“新工科”专业发展以及国家倡导的“大力发展职业教育”的实施和推广具有较好的借鉴作用。

关键词：新工科师范院校实践操作课程改革

基于ARM9的远程抄表系统集中器的设计与实现

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计算机工程与设计 2013年第5期34卷 1640-1645,1724页

作者：丘森辉罗晓曙闭金杰广西师范大学电子工程学院广西桂林541004

为了满足新的国家电网公司企业标准对远程集中抄表系统集中器的规范要求,提高集中器的整体性能,设计和实现了一种采用工业级微处理器AT91SAM9G45和嵌入式Linux操作系统的远程集中抄表系统集中器,完成了集中器的硬件电路理论设计、功能... 详细信息

为了满足新的国家电网公司企业标准对远程集中抄表系统集中器的规范要求,提高集中器的整体性能,设计和实现了一种采用工业级微处理器AT91SAM9G45和嵌入式Linux操作系统的远程集中抄表系统集中器,完成了集中器的硬件电路理论设计、功能仿真和电路实验,并开发出了相应的控制软件。实际运行的实验结果表明,该集中器的整体性能良好,能满足新的国家电网公司企业标准对集中器的规范要求,并且其软件系统还具有开发进程短,高可扩展性和高可移植性特点,具有广阔的应用前景。

关键词：远程集中抄表集中器 AT91SAM9G45 Linux 软硬件设计

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新工科双创能力培养的信号处理课程实践

电气电子教学学报 2022年第6期44卷 175-179页

作者：罗玉玲李自立何富运丘森辉覃英华广西师范大学电子工程学院桂林541004

提出了基于创新创业能力培养的新工科信号处理系列课程的实践教学模式改革新思路。重点探索了培养创新实践能力的实践教学体系,基于课内外实践教学有机融合,通过实验教学、问题辩论、课题探究和考察体验的改革与创新,实现实践创新能力... 详细信息

提出了基于创新创业能力培养的新工科信号处理系列课程的实践教学模式改革新思路。重点探索了培养创新实践能力的实践教学体系,基于课内外实践教学有机融合,通过实验教学、问题辩论、课题探究和考察体验的改革与创新,实现实践创新能力提高。以培养创新创业能力为主线,采用科研项目驱动、产学研深度融合、线上与线下、虚拟仿真、软硬件结合等多种方式,根本上提升学生创新精神与创业潜力。

关键词：新工科创新创业信号处理系列课程实践教学

面向AES密码硬件系统的马氏距离随机旁路攻击方法

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广西师范大学学报（自然科学版） 2021年第6期39卷 33-43页

作者：张顺生罗玉玲丘森辉广西师范大学电子工程学院广西桂林541004

随机模型是一种典型的有原型攻击,其所构建模板的协方差矩阵和传统模板攻击一样,可能会出现指数运算溢出和协方差矩阵不可逆的问题。此外,它需要控制参考设备多次随机设置明文和密钥,从而捕获能耗数据建立模板,这一过程限制了其使用范... 详细信息

随机模型是一种典型的有原型攻击,其所构建模板的协方差矩阵和传统模板攻击一样,可能会出现指数运算溢出和协方差矩阵不可逆的问题。此外,它需要控制参考设备多次随机设置明文和密钥,从而捕获能耗数据建立模板,这一过程限制了其使用范围。为了解决此问题,提出基于马氏距离的随机攻击方法,针对参考设备设置随机明文和固定密钥建立模板,并将马氏距离应用到随机模型中用于恢复密钥。实验中对基于Atmel XMEGA128D4微控制器实现的AES密码算法实施攻击。结果表明:使用固定或随机密钥构建模板,具有相同分布的加密中间值,都可恢复正确密钥。对比传统模板攻击和通过相关能量分析,提出的攻击方法能够以更少的痕迹恢复正确密钥,使用约50条痕迹可达100%的成功率,可提升密码硬件系统安全性能分析效率。

关键词：旁路攻击模板攻击随机模型马氏距离相关能量分析

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遗传模拟退火算法和混沌系统的图像加密方法

西安电子科技大学学报 2019年第5期46卷 171-179页

作者：罗玉玲欧阳雪曹绿晨丘森辉廖志贤岑明灿广西师范大学电子工程学院广西壮族自治区桂林541004 北京理工大学信息与电子学院北京100081

由于部分图像加密方法采用传统的置乱算法及低维混沌系统,从而会出现密钥空间较小、复杂度低等问题,导致算法易被选择明文攻击。因此,提出了一种结合遗传模拟退火算法与高维混沌系统的新型彩色图像加密算法,以获得更强的安全性能。首先... 详细信息

由于部分图像加密方法采用传统的置乱算法及低维混沌系统,从而会出现密钥空间较小、复杂度低等问题,导致算法易被选择明文攻击。因此,提出了一种结合遗传模拟退火算法与高维混沌系统的新型彩色图像加密算法,以获得更强的安全性能。首先使用遗传算法的选择、交叉操作来对明文图像进行处理;然后利用模拟退火算法生成的最优序列对图像进行置乱。通过这三个操作可以使置乱图像的直方图达到均衡,从而可以抵抗统计攻击。为了增强图像各层的关联性,利用彩色图像交互的方法对置乱图像进行交互式变异操作。与传统的“置乱-扩散”加密框架相比,该方法不仅可以增加加密系统的复杂度,而且可以增强加密算法对明文图像的敏感性。实验结果和性能分析表明,所设计的加密方法具有大密钥空间、高安全性和对明文图像的高敏感性,可以抵抗常见的密码分析学攻击。

关键词：图像加密混沌系统遗传模拟退火算法彩色图像

基于经验模态分解和多分支LSTM网络汇率预测

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广西师范大学学报（自然科学版） 2021年第2期39卷 41-50页

作者：薛涛丘森辉陆豪秦兴盛广西师范大学电子工程学院广西桂林541004

作为一种新型信号变换算法,经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)能够解决傅里叶变换等方法受限于特定基函数的缺陷。本文针对人工神经网络对高频金融时间序列预测准确率不足的问题,结合EMD和韦布尔分布对金融时间序列进行... 详细信息

作为一种新型信号变换算法,经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)能够解决傅里叶变换等方法受限于特定基函数的缺陷。本文针对人工神经网络对高频金融时间序列预测准确率不足的问题,结合EMD和韦布尔分布对金融时间序列进行预处理,提出一种基于经验模态分解和多分支长短期记忆网络的分类预测模型,用于从高频金融时间序列中提取有关价格走势的信息并对未来的价格运动趋势做出预测。通过对2009—2012年欧元兑美元汇率时间序列进行预测,实验结果表明,所提出的网络模型可以得到较高的预测准确率和计算速度,并且同普通LSTM网络相比,提高了泛化能力和模型稳定性。

关键词： LSTM网络金融时间序列汇率预测分类模型经验模态分解深度学习

基于附加惯性项人群搜索算法的四旋翼无人机姿态控制研究

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广西师范大学学报（自然科学版） 2018年第4期36卷 12-19页

作者：唐堂魏承赟罗晓曙丘森辉广西师范大学电子工程学院广西桂林541004 桂林飞宇科技股份有限公司广西桂林541004

针对非线性自抗扰控制的控制参数多且不能自整定的缺陷,为进一步提高控制的有效性和精度,在结合四旋翼无人机自身特性的基础上,本文提出一种附加惯性项人群搜索算法与自抗扰控制结合的姿态控制算法。对搜索步长和方向的惯性系数的选取... 详细信息

针对非线性自抗扰控制的控制参数多且不能自整定的缺陷,为进一步提高控制的有效性和精度,在结合四旋翼无人机自身特性的基础上,本文提出一种附加惯性项人群搜索算法与自抗扰控制结合的姿态控制算法。对搜索步长和方向的惯性系数的选取方法进行修改,来实现四旋翼无人机在受干扰情况下飞行过程的姿态控制。仿真结果分析表明:与人群搜索算法优化自抗扰控制和自抗扰控制相比,该方法提高了控制系统的动态响应、抗扰性和鲁棒性,从而对于提高四旋翼无人机的姿态控制具有良好的参考价值。

关键词：四旋翼无人机自抗扰控制人群搜索算法抗扰性鲁棒性

A novel image encryption scheme based on Keplers third law and random Hadamard transform

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Chinese Physics B 2017年第12期26卷 146-159页

作者：罗玉玲周戎龙刘俊秀丘森辉曹弋 Guangxi Key Laboratory of Multi-Source Information Mining and Security Faculty of Electronic Engineering Guangxi Normal University Guilin 541004 China Guangxi Experiment Center of Information Science Guilin 541004 China Department of Business Transformation and Sustainable Enterprise Surrey Business School University of Surrey Surrey GU2 7XH United Kingdom

In this paper, a novel image encryption scheme based on Keplers third law and random Hadamard transform is proposed to ensure the security of a digital image. First, a set of Kepler periodic sequences is generated to permutate image data, which is characteristic of the plain-image and the Keplers third law. Then, a random Hadamard matrix is constructed by combining the standard Hadamard matrix with the hyper-Chen chaotic system, which is used to further scramble the image coefficients when the image is transformed through random Hadamard transform. In the end, the permuted image presents interweaving diffusion based on two special matrices, which are constructed by Kepler periodic sequence and chaos system. The experimental results and performance analysis show that the proposed encrypted scheme is highly sensitive to the plain-image and external keys, and has a high security and speed, which are very suitable for secure real-time communication of image data.

关键词： Kepler＆#39s third law random Hadamard transform interweaving diffusion security