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节点属性增强的图自编码器

天津工业大学学报 2021年第5期40卷 76-80页

作者：张芳王祺刘彦北天津工业大学生命科学学院天津300387 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387

针对传统图自编码器的解码方法忽略节点属性作用的问题,提出一种联合重建图结构和属性信息的节点属性增强的图自编码器(NEGAE)模型。模型在编码器部分,采用图卷积神经网络进行图节点数据的特征提取,获得其节点表示;在解码器部分,一方面... 详细信息

针对传统图自编码器的解码方法忽略节点属性作用的问题,提出一种联合重建图结构和属性信息的节点属性增强的图自编码器(NEGAE)模型。模型在编码器部分,采用图卷积神经网络进行图节点数据的特征提取,获得其节点表示;在解码器部分,一方面采用内积方式对图结构进行重建,另一方面采用反卷积的方式对节点属性进行重建;最后,将结构信息和节点属性信息的重建误差融合到一个统一的损失函数中进行优化。在Cora、Citeseer、Pubmed数据集上的结果表明:该模型在链路预测任务中的ROC曲线下面积(AUC)分别达到91.19%、90.27%、96.69%;聚类任务中的聚类准确度(ACC)分别达到60.31%、50.60%、66.79%,说明NEGAE方法在各种学习任务上均取得了良好的性能。

关键词：图自编码器结构重建节点属性重建

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可信的图神经网络节点分类方法

天津工业大学学报 2024年第1期43卷 82-88页

作者：刘彦北马夕然王雯天津工业大学生命科学学院天津300387 天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室天津300387 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387

为了研究节点特征表示的不确定性对节点分类的影响,提出一种可信的图神经网络节点分类方法。算法使用径向基函数计算节点间距离,得到各类节点质心后,根据距离分配与未标记节点最近质心的类别标签提高节点分类性能,同时定义未标记节点和... 详细信息

为了研究节点特征表示的不确定性对节点分类的影响,提出一种可信的图神经网络节点分类方法。算法使用径向基函数计算节点间距离,得到各类节点质心后,根据距离分配与未标记节点最近质心的类别标签提高节点分类性能,同时定义未标记节点和质心之间的距离为模型输出的不确定性,并使用梯度惩罚损失加强输入变化的可检测性,可以有效地检测分布外节点样本。在Cora、Citeseer和Pubmed这3个公开网络数据集上的结果表明:模型在分类任务的AUROC指标分别达到81.5%、76.2%和74.6%,在分布外样本检测任务中AUROC指标分别达到83.6%、72.8%和70.6%,证明了所提算法在提高节点分类性能的同时,可以有效检测分布外的节点样本,提高了节点分类的可信性。

关键词：图神经网络节点分类分布外检测不确定性估计梯度惩罚

结合通道空间加权特征金字塔网络的白细胞检测与分割

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计算机辅助设计与图形学学报 2021年第9期33卷 1418-1427页

作者：耿磊杨盟盟肖志涛张芳刘彦北吴骏王雯天津工业大学生命科学学院天津300387 天津市光电检测技术与系统重点实验室天津300387 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387

白细胞的准确检测和精确分割是一项具有挑战性的医学图像处理任务.在显微镜下获取的白细胞图像会受到染色杂质的影响,且白细胞种类繁多、形态各异、类间差别小,还存在相互重叠相互粘连的现象,导致细胞边缘无法被准确分割,上述问题一直... 详细信息

白细胞的准确检测和精确分割是一项具有挑战性的医学图像处理任务.在显微镜下获取的白细胞图像会受到染色杂质的影响,且白细胞种类繁多、形态各异、类间差别小,还存在相互重叠相互粘连的现象,导致细胞边缘无法被准确分割,上述问题一直都是白细胞图像检测和分割的难点.针对以上问题,基于Mask R-CNN提出了结合注意力机制多尺度特征融合的白细胞检测方法.在Mask R-CNN结构的基础上,在特征金字塔网络(FPN)模块中融合了注意力机制模块,提出了通道空间加权特征金字塔网络.该结构不仅可以学习特征图中重要通道特征的权重大小,还可以学习层中重要特征区域的表示.同时,在网络结构中加入了Skip-FPN模块,该模块通过短连接融合更多白细胞的底层细节信息,从而更准确地检测白细胞,更精确地进行白细胞的形态分割.实验结果表明,所提方法具有良好的检测与分割性能.在Kaggle开源数据集下,所提方法对白细胞检测的指标mAP值达到了98.25%,与改进前相比提高了1.25%;分割的平均精度mIoU值达到了89.30%,与改进前相比提高了0.002%.

关键词：卷积神经网络语义分割多尺度特征通道空间加权

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一种融合社区结构信息的网络表示学习算法

天津工业大学学报 2022年第2期41卷 53-59页

作者：刘彦北刘金新耿磊王雯天津工业大学生命科学学院天津300387 天津工业大学天津市光电检测技术重点实验室天津300387 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387

为研究社区结构对网络表示学习的影响,提出了一种新颖的融合社区结构信息的网络表示学习算法(CINE)。通过借鉴模块度思想,将社区结构吸收到基于矩阵分解的模型中以保留网络内部的社区结构;设计一个整体的目标函数,在捕获社区结构信息的... 详细信息

为研究社区结构对网络表示学习的影响,提出了一种新颖的融合社区结构信息的网络表示学习算法(CINE)。通过借鉴模块度思想,将社区结构吸收到基于矩阵分解的模型中以保留网络内部的社区结构;设计一个整体的目标函数,在捕获社区结构信息的同时也融合了节点间的1阶2阶邻近性信息和节点的属性信息,最终得到包含原始网络中3类信息的节点表示;采用Cora、Citeseer和Wiki等3个公开网络数据集验证CINE在节点分类、链接预测和可视化任务中的表现。结果表明:在3个数据集的分类任务中,CINE的Micro-F1分数分别达到了0.9002、0.8402、0.7619,优于所有对比算法;在Cora数据集的链路预测任务中,CINE的AUROC得分比Node2vec、DeepWalk和TADW等算法分别提高了1.165、1.144和1.059倍。说明CINE在保留网络的结构和属性信息的基础上,捕获了社区结构信息,使得所学节点表示可以更好地执行后续的网络分析任务。

关键词：网络表示学习属性信息社区结构节点分类链接预测可视化

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单幅图像超分辨率重建技术研究进展

自动化学报 2022年第11期48卷 2634-2654页

作者：张芳赵东旭肖志涛耿磊吴骏刘彦北天津工业大学生命科学学院天津300387 天津市光电检测技术与系统重点实验室天津300387 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387

图像分辨率是衡量一幅图像质量的重要标准.在军事、医学和安防等领域,高分辨率图像是专业人士分析问题并做出准确判断的前提.根据成像采集设备、退化因素等条件对低分辨率图像进行超分辨率重建成为一个既具有研究价值又极具挑战性的难... 详细信息

图像分辨率是衡量一幅图像质量的重要标准.在军事、医学和安防等领域,高分辨率图像是专业人士分析问题并做出准确判断的前提.根据成像采集设备、退化因素等条件对低分辨率图像进行超分辨率重建成为一个既具有研究价值又极具挑战性的难点问题.首先简述了图像超分辨率重建的概念、重建思想和方法分类;然后重点分析用于单幅图像超分辨率重建的空域方法,梳理基于插值和基于学习两大类重建方法中的代表性算法及其特点;之后结合用于超分辨率重建技术的数据集,重点分析比较了传统超分辨率重建方法和基于深度学习的典型超分辨率重建方法的性能;最后对图像超分辨率重建未来的发展趋势进行展望.

关键词：超分辨率重建单幅图像空域方法深度学习

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基于超声相控阵的机织层合复合薄板试件内部缺陷检测方法

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纺织学报 2019年第11期40卷 81-87页

作者：肖志涛郭永敏耿磊吴骏张芳王雯刘彦北天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津工业大学机械工程学院天津300387

针对机织层合薄板复合材料试件的内部缺陷,采用超声相控阵检测法对其进行超声100%扫查,并对得到的超声定位的缺陷区域进行分析;建立了超声回波A扫描波形图、B扫描图像以及C扫描图像和机织层合板复合材料内部区域缺陷分布的对应关系,分... 详细信息

针对机织层合薄板复合材料试件的内部缺陷,采用超声相控阵检测法对其进行超声100%扫查,并对得到的超声定位的缺陷区域进行分析;建立了超声回波A扫描波形图、B扫描图像以及C扫描图像和机织层合板复合材料内部区域缺陷分布的对应关系,分析比较了复合材料试件分别在同时激发4、8、16个晶片(阵元)的条件下得到的超声检测结果图,并在相控阵设置最优条件下对复合材料进行横纵方向超声扫描得到检测图,针对C扫描得到的缺陷扫查图进行定量分析。研究结果表明:扫描得到的超声A扫描波形图、B扫描图像以及C扫描图像在复合材料缺陷的位置上有一一对应的关系,超声相控阵检测法可用于机织层合板复合材料的无损检测及其缺陷的初步评价。

关键词：机织层合薄板复合材料缺陷检测超声相控阵检测超声回波无损检测

从“林书豪现象”看中国青少年篮球运动员的基础训练

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南京体育学院学报（自然科学版） 2012年第6期11卷 20-22页

作者：刘彦北南京体育学院江苏南京210014

"林疯狂"的旋风席卷全球的同时,也证明了中国球员在身高不占优势的情况下,经过正确的训练,也可以在NBA取得巨大的成功。同时也我们不得不反思我国篮球运动员的培养中的问题。我国青少年篮球运动员经过系统化,专业化的训练后,竞技水平已... 详细信息

"林疯狂"的旋风席卷全球的同时,也证明了中国球员在身高不占优势的情况下,经过正确的训练,也可以在NBA取得巨大的成功。同时也我们不得不反思我国篮球运动员的培养中的问题。我国青少年篮球运动员经过系统化,专业化的训练后,竞技水平已经有了很大的提高。但由于青少年年龄,身体发育情况,心理阅历,比赛经验不足等原因,还是在训练和比赛中出现了这样那样的问题,比如技术不全面,基本功不扎实,战术素养不好,不能完成教练的战术安排,体能不好,身体素质有待提高,对抗中吃亏等问题。要想提高运动员的技战术水平,必须从技术、战术、体能、心理等方面进行全面的训练。本文通过文献资料法,录像观察法,访谈法对我国青少年篮球运动远的基础训练状况进行分析和研究。最后提出建议,用以指导青少年的基础训练。

关键词：篮球运动青少年基础训练

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眼底图像质量分类综述

计算机辅助设计与图形学学报 2020年第3期32卷 501-512页

作者：张芳赵东旭肖志涛徐旭耿磊吴骏刘彦北王雯天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津市光电检测技术与系统重点实验室天津300387

眼底视网膜是唯一可用肉眼直接并集中观察到动脉、静脉与毛细血管的部位,因而眼底图像成为医生诊断眼底疾病及糖尿病、高血压、高血脂等疾病的重要依据.高质量的眼底图像是医生对眼底疾病患者进行病情诊断与治疗的前提.根据眼底相机采... 详细信息

眼底视网膜是唯一可用肉眼直接并集中观察到动脉、静脉与毛细血管的部位,因而眼底图像成为医生诊断眼底疾病及糖尿病、高血压、高血脂等疾病的重要依据.高质量的眼底图像是医生对眼底疾病患者进行病情诊断与治疗的前提.根据眼底相机采集到的视网膜图像中眼底结构清晰度、图像对比度等条件对眼底图像质量进行分类成为一个既具有研究价值又极具挑战性的难点问题.首先简述了眼底图像质量分类的研究意义和实用价值,回顾了其发展历史;然后介绍了方法分类、每类方法的基本思想并梳理了各类方法中代表性算法及其特点;之后针对用于眼底质量分类的数据集,分析比较了主要眼底图像质量分类方法的性能.分析表明,传统方法中依据眼底结构特征判断视网膜图像质量相较于通用图像质量参数更加客观,而随着神经网络与机器学习的出现,在大数据驱动下,基于卷积神经网络的质量分类方法在准确率与鲁棒性方面性能更佳.最后对眼底图像质量分类未来的发展趋势进行展望.

关键词：眼底图像质量分类通用图像质量参数眼底结构信息深度学习

基于分段线性函数的功放模型及数字预失真应用

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计算机工程与科学 2017年第11期39卷 2043-2048页

作者：贾冰赵宇刘开华马永涛刘彦北天津大学电子信息工程学院天津300072

为了克服通信系统中功率放大器的非线性和记忆效应,数字预失真技术成为研究的热点。提出一种基于分段线性函数的多项式模型,与广义记忆多项式模型相比,我们把多项式中的高阶项转换为分段求和项,消除了高阶相乘带来的不稳定性,同时由于... 详细信息

为了克服通信系统中功率放大器的非线性和记忆效应,数字预失真技术成为研究的热点。提出一种基于分段线性函数的多项式模型,与广义记忆多项式模型相比,我们把多项式中的高阶项转换为分段求和项,消除了高阶相乘带来的不稳定性,同时由于分段阈值的存在,该模型的适用性和稳定性均有所提高。把功放模型应用于数字预失真结构中的实验结果表明:与广义记忆多项式模型相比,分段线性函数模型所需系数要少40%,邻信道功率比提高约1dB,归一化均方误差提高约8dB,因此该模型在数字预失真方面具有较好的效果。

关键词：功率放大器数字预失真广义记忆多项式分段线性函数