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基于深度学习的三维肺部CT图像配准研究

基于深度学习的三维肺部CT图像配准研究

作者：薛旭枫重庆理工大学

学位级别：硕士

三维(three-dimensional,3D)肺部CT图像配准已经广泛的应用在临床医学中。然而,由于肺部是一个高度弹性且结构复杂的器官,基于迭代的传统配准方法需要耗费大量的时间才能完成肺部图像的配准,这限制了该方法在部分临床应用中的使用。而且... 详细信息

三维(three-dimensional,3D)肺部CT图像配准已经广泛的应用在临床医学中。然而,由于肺部是一个高度弹性且结构复杂的器官,基于迭代的传统配准方法需要耗费大量的时间才能完成肺部图像的配准,这限制了该方法在部分临床应用中的使用。而且,传统方法缺乏鲁棒性,每次使用都需要调整参数并重新进行配准。虽然基于深度学习的方法有望训练出快速的并且具有泛化性能的模型。然而,肺部的大形变估计问题仍然是一个巨大的挑战。此外,与该问题伴随的图像折叠也迫切需要解决。针对上述问题,本文采用基于深度学习的方法实现3D肺部CT图像配准,并提出一种多级配准框架以提升大变形估计的能力。同时,研究了序列图像对配准的影响。论文主要工作如下:(1)基于双流配准结构的3D肺部CT图像配准算法研究。本章研究了适用于肺部CT图像配准的基础网络,并提出了一个基于双流配准结构的轻量级配准网络。双流配准结构能够增强特征空间中上下文映射关系,从而有效提升了配准精度。通过对比不同模型的实验结果,验证了该双流结构的有效性(TRE:2.31±1.96,NCC:98.83%,SSIM:87.62%)。(2)基于多级配准策略的3D肺部CT图像配准算法研究。本章设计了一种具有双流配准结构的多级配准网络,旨在实现对3D肺部CT图像由粗糙到精细(coarseto-fine)的配准。同时,提出了一种跨尺度注意力模块,用于增强不同层级之间的相关性,有效缓解了卷积神经网络的长距离依赖问题。此外,双流配准结构还能够提升模型在相同层级中对形变的捕获能力。因此,该方法能够有效地应对肺部的大变形估计难题。最后,通过与先进方案的对比实验,证明了该方法的有效性(TRE:1.56±1.60,NCC:99.52%,SSIM:91.41%)。(3)基于分组配准策略的3D肺部CT图像配准算法研究。本章首先探究了一个呼吸周期的3D CT图像序列对配准性能的影响。随后,提出了一个基于分组配准策略的配准框架,该框架包括一种循环一致性约束。该约束方法通过利用逆向配准来确保配准的真实性和有效性(TRE:1.57±1.01,NCC:98.37%,SSIM:79.95%)。最后,还对比分析了分组配准与成对配准的优劣之处。

关键词：医学图像配准深度学习注意力机制多级配准结构分组配准结构

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基于Unet的医学图像分割算法研究及实现

基于Unet的医学图像分割算法研究及实现

作者：王子枫合肥大学

学位级别：硕士

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科技创新优化跨境网络支付

中国金融 2024年第17期 23-24页

作者：罗延枫网联清算有限公司

立足网络支付清算平台主责主业,以科技创新为引领,加快完善跨境电子钱包转接清算网络,持续优化外籍来华人员支付环境,通过科技创新全面提升跨境支付便利度一直是网联清算公司的工作重点。2018年以来,网联清算公司先后推出两项跨境支付... 详细信息

立足网络支付清算平台主责主业,以科技创新为引领,加快完善跨境电子钱包转接清算网络,持续优化外籍来华人员支付环境,通过科技创新全面提升跨境支付便利度一直是网联清算公司的工作重点。2018年以来,网联清算公司先后推出两项跨境支付业务创新:一是面向欧美日等国习惯使用银行卡支付的外籍来华人员,推出使用中国App绑定境外卡在境内支付业务(以下简称“外卡内绑”);二是面向东南亚、中国港澳等地习惯使用二维码支付的来华人员,推出境外本地电子钱包到境内使用业务(以下简称“外包内用”)。

关键词：电子钱包跨境支付支付环境清算公司网络支付网联银行卡支付支付业务

畜禽粪肥—尿素混施及添加纳米气泡水对土壤氮素转化的影响

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畜禽粪肥—尿素混施及添加纳米气泡水对土壤氮素转化的影响

作者：孙旭枫河南农业大学

学位级别：硕士

土壤中氮素不同形态对于作物吸收利用、土壤氮素转化过程以及氮素的流失具有重要影响,在农业可持续发展的背景下,科学合理地利用肥料是实现农业高产、高效、低污染的关键。畜禽粪肥作为传统肥料,研究其与化学肥料混施及外界条件对其施... 详细信息

土壤中氮素不同形态对于作物吸收利用、土壤氮素转化过程以及氮素的流失具有重要影响,在农业可持续发展的背景下,科学合理地利用肥料是实现农业高产、高效、低污染的关键。畜禽粪肥作为传统肥料,研究其与化学肥料混施及外界条件对其施用过程中土壤氮素转化的影响,有助于为农业生产提供更加科学、环保的管理模式。论文研究了畜禽粪肥与尿素混施下对土壤中氮素转化特征以及作物产量的影响,得出畜禽粪肥-尿素混施的最佳配比;研究了纳米气泡水、生物炭和保水剂对土壤氨挥发速率、累积氨挥发量及土壤中氮素转化特征的影响;探究了畜禽粪肥-尿素混施及添加纳米气泡水对土壤氮素赋存形态及转化的影响,主要研究结论如下:（1）研究了畜禽粪肥-尿素混施对土壤氮素转化特征的影响。在夏玉米-冬小麦轮作体系中,玉米整个生育期内,畜禽粪肥-尿素混施处理作物产量高于单施尿素处理,说明粪肥替代对作物增产具有重要意义;同时畜禽粪肥-尿素混施过程中,土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量以及作物产量显著高于单施尿素处理（P<0.05）,说明畜禽粪肥-尿素混施对于提高土壤中氮素含量具有重要意义。其中以FN50%处理的结果最优,FN50%处理下土壤全氮、铵态氮和硝态氮较单施尿素处理分别整体提高了49.57%、23.58%和27.69%,FN50%处理下产量为10520.55 kg·ha-1,较单施尿素处理提高了16.23%。小麦整个生育期内,畜禽粪肥-尿素混施处理土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量以及作物产量显著高于单施尿素处理（P<0.05）,说明畜禽粪肥替代对提高土壤氮素含量及作物产量具有重要意义。其中以FN50%处理的结果最优,FN50%处理下土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量以及作物产量较单施尿素处理分别整体提高了25.93%、16.43%和19.58%,FN50%处理下产量为6633.98 kg·ha-1,较单施尿素处理显著提高了19.98%。（2）研究了添加纳米气泡水、生物炭及保水剂对土壤氨挥发及氮素转化的影响。添加纳米气泡水处理土壤氨挥发累积量低于空白处理,且土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量高于空白处理,说明纳米气泡水对减少土壤氨挥发损失以及提高土壤氮素含量具有重要影响。其中O2-NBW处理效果最佳,O2-NBW比DW、Air-NBW、CO2-NBW和H2-NBW减少氨挥发32.06%、19.58%、39.91%和32.30%。O2-NBW处理的全氮含量分别较DW、Air-NBW、CO2-NBW和H2-NBW处理高了3.39%、1.67%、7.02%和4.27%。O2-NBW处理下的硝态氮含量分别较DW、Air-NBW、CO2-NBW和H2-NBW处理提高了12.56%、5.87%、19.33%和13.72%。添加生物炭和保水剂处理土壤氨挥发速率和氨挥发累积量低于空白处理,同时土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量高于空白处理,说明生物炭、保水剂对减少土壤氨挥发和土壤氮素损失具有重要意义。CO2-NBW+T、H2-NBW+T、Air-NBW+T和O2-NBW+T的累积氨挥发量分别占施氮量的7.47%、6.21%、5.23%和4.08%,CO2-NBW+B、H2-NBW+B、Air-NBW+B和O2-NBW+B的累积氨挥发量分别占施氮量的7.69%、7.32%、5.30%和4.55%。其中添加生物炭处理下（CO2-NBW+T、H2-NBW+T、Air-NBW+T、O2-NBW+T）土壤的全氮、铵态氮和硝态氮含量高于保水剂处理（CO2-NBW+B、H2-NBW+B、Air-NBW+B、O2-NBW+B）,分别高了0.83%～1.72%、2.45%～4.94%和0.66%～2.38%。综上所述,畜禽粪肥-尿素混施可以显著提高土壤全氮含量,促进土壤NH4+-N转化为NO3--N,降低土壤氮素损失,其中FN50%处理下效果最佳。在相同施氮量下,添加纳米气泡水、生物炭及保水剂对减少土壤氨挥发有显著影响,促进土壤氮素的转化,土壤肥力显著提高。其中,O2-NBW+T处理效果最好,可以提高作物的氮素利用率及促进作物生长发育。

关键词：畜禽粪肥有机无机配施氮素转化外源物质纳米气泡水