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基于改进U-Net模型的肝脏CT图像分割方法研究

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基于改进U-Net模型的肝脏CT图像分割方法研究

作者：燕振华南昌航空大学

学位级别：硕士

肝脏CT图像已被常规用于肝脏疾病的临床诊断与筛查中,基于CT图像的肝脏分割对肝癌治疗方案的规划至关重要。最初,CT图像中的肝脏分割全靠医生手工完成,这不仅耗时耗力,而且分割精度还受医生主观经验的影响。然后,传统医学图像处理技术... 详细信息

肝脏CT图像已被常规用于肝脏疾病的临床诊断与筛查中,基于CT图像的肝脏分割对肝癌治疗方案的规划至关重要。最初,CT图像中的肝脏分割全靠医生手工完成,这不仅耗时耗力,而且分割精度还受医生主观经验的影响。然后,传统医学图像处理技术的发展,为医生们分割CT图像中的肝脏区域提供了辅助工具,然而,这仍然需要医生具有肝脏分割的专业知识才能实现,是一种半自动的分割方法。近些年,越来越多的研究者将深度学习技术应用于医学图像处理中,初步实现了肝脏CT图像自动分割。在深度学习应用于肝脏CT图像分割的研究中,U-Net及其变体网络是最为广泛应用的模型。但是,每个U-Net变体分割网络模型改进的出发点不一样,要解决的问题也不一样。由于CT切片图像中肝脏的形状和大小会随着肝脏扫描面积的变化而变化,而且肝脏的灰度值与附近组织或器官的灰度值非常接近时会出现肝脏边缘模糊、不好界定等问题,从而导致对其它脏器误分割现象的出现。因此,腹部扫描CT图像肝脏分割任务还面临着许多挑战。为此,本文针对上面提出的肝脏分割过程中遇到的挑战以及U-Net网络功能单一等问题,提出了多尺度特征提取和增强(multi-scale feature extraction and enhancement)U-Net网络——mfee U-Net。针对腹部扫描CT图像中的肝脏图像存在形状大小各异、左右肝区域分离,使得很多卷积神经网络模型存在对CT图像中肝脏分割的精度受到限制这一问题,本文提出了往原始U-Net网络中加入多尺度特征提取模块以及挤压-激励模块的想法。通过实验证明了这些模块的引入能够很好解决传统U-Net模型中主干特征提取网络功能单一、参数冗余的问题,为分割模型引入了多尺度的语义特征信息,增强了图像特征信息的表达能力。针对腹部扫描CT图像中肝脏区域边界模糊等问题,本文结合注意力门和反向注意力机制,提出了一个新的边缘注意力机制模块。通过往跳跃连接中引入边缘注意力机制,能够使改进U-Net模型抑制与肝脏区域分割无关的特征信息,缓解传统U-Net网络对边界区域模糊肝脏CT图像的过分割问题。通过整合优化后的mfee U-Net网络在最终的分割评估中,展现出最高的分割精度。与U-Net网络模型相比,mfee U-Net网络的Dice相似性系数提升了4.96%,交并比IOU提升了5.36%,敏感度SEN提升了7.57%,相对体积误差RVD也从0.0271降到了0.0026,更接近于0。并且从可视化实验中可以看出,本文提出的方法在具有挑战性的分割样例中也有突出表现。

关键词：深度学习计算机断层扫描图像肝脏分割 Res2Net 注意力机制

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秦皇岛港三车翻车机的裂纹检查

起重运输机械 2007年第9期 75-76页

作者：燕振华张金丰秦皇岛港务集团

秦皇岛港煤四期工程中CD3、CD4 1997年投入使用,2002年分别在主梁部位出现了不同程度的裂纹,严重威胁着生产的安全.

关键词：裂纹检查秦皇岛港三车翻车机 CD3 工程

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着力抓好国有资产管理

江苏政协 2017年第4期 55-56页

作者：燕振华

2016年,江苏省组织对全省行政事业单位基本情况、财务情况以及资产情况等进行了清理和核查。这次清查,强化了行政事业单位国有资产管理责任意识,也有力地推动了各单位进一步加强内控管理。从清查来看,目前国有资产管理存在的问题主要有... 详细信息

2016年,江苏省组织对全省行政事业单位基本情况、财务情况以及资产情况等进行了清理和核查。这次清查,强化了行政事业单位国有资产管理责任意识,也有力地推动了各单位进一步加强内控管理。从清查来看,目前国有资产管理存在的问题主要有:一是三年以上的应收款项难以收回,形成死账、坏账。有的是借款时间长,相关经办人催款不力,机构几经变革,债务人已撤并、破产、倒闭。

关键词：国有资产管理江苏省意识财务固定资产管理资产处置

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基于冗余子级的流水线ADC校准技术

微电子学 2016年第5期46卷 595-598页

作者：燕振华李斌吴朝晖华南理工大学电子与信息学院广州510640

提出了基于冗余子级的流水线ADC后端校准技术,采用精度较高的流水线冗余子级代替参考ADC,对流水线ADC的各个子级校准,替代了对整个ADC的校准,使校准系统无需降频同步,较好地解决了传统校准系统中主信号通路与参考ADC信号通路不同步的问... 详细信息

提出了基于冗余子级的流水线ADC后端校准技术,采用精度较高的流水线冗余子级代替参考ADC,对流水线ADC的各个子级校准,替代了对整个ADC的校准,使校准系统无需降频同步,较好地解决了传统校准系统中主信号通路与参考ADC信号通路不同步的问题。对Matlab/Simulink中搭建的精度为16位、采样频率为10 MS/s的流水线ADC进行仿真,结果表明,当输入信号频率为4.760 5 MHz时,经过校准,流水线ADC的有效位和无杂散动态范围分别由9.37位和59.96dB提高到15.32位和99.55dB。进一步的FPGA硬件验证结果表明,流水线ADC的有效位和无杂散动态范围分别为12.73位和98.62dB,初步验证了该校准算法的可行性。

关键词：自适应LMS算法冗余子级数字后端校准流水线ADC

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一种新型翻车机可调拉杆

港口装卸 2010年第5期 43-44页

作者：燕振华秦皇岛港股份有限公司第九港务分公司

我公司煤码头接卸列车的三车单梁翻车机存在钢结构开裂的现象,开裂最频繁的部位在翻车机拉杆上,因为它是翻车机受力最复杂的部件,也是释放部分应力的部件.

关键词：翻车机拉杆可调结构开裂使用寿命维修效率煤码头部件

NetLinx开放网络体系结构在煤码头测控系统中的应用

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港口装卸 2007年第2期 24-26页

作者：张金丰燕振华秦皇岛港务集团公司第九分公司河北省秦皇岛市海港区066000

介绍应用NetLinx开放网络体系结构组建的秦皇岛港煤五期码头自动化测控系统。系统信息层为EtherNet/IP工业以太网,控制层为ControlNet控制网,设备层为DeviceNet设备网。该系统实现了煤码头翻车机、堆料机、取料机、装船机、皮带机及附... 详细信息

介绍应用NetLinx开放网络体系结构组建的秦皇岛港煤五期码头自动化测控系统。系统信息层为EtherNet/IP工业以太网,控制层为ControlNet控制网,设备层为DeviceNet设备网。该系统实现了煤码头翻车机、堆料机、取料机、装船机、皮带机及附属设施等多种设备测控系统之间的无缝连接,系统集成成本低,具有良好的网络通信功能及较高的系统运行稳定性和可靠性。

关键词：自动化测控系统网络体系结构煤码头 EtherNet/IP 应用 ControlNet DeviceNet 网络通信功能

基于DeepLabv3+的电网引流线夹中心螺杆自动化分割

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南昌航空大学学报（自然科学版） 2023年第4期37卷 73-81,96页

作者：李佳馨刘君燕振华南昌航空大学信息工程学院南昌330063

基于计算机视觉的线夹孔洞定位是实现电网引流作业自动化的关键环节之一。线夹的中心螺杆作为线夹孔位的重要定位标志,对其进行自动化分割是实现线夹孔位定位的有效手段。为此提出了一种基于DeepLabv3+的线夹中心螺杆自动化分割方法,同... 详细信息

基于计算机视觉的线夹孔洞定位是实现电网引流作业自动化的关键环节之一。线夹的中心螺杆作为线夹孔位的重要定位标志,对其进行自动化分割是实现线夹孔位定位的有效手段。为此提出了一种基于DeepLabv3+的线夹中心螺杆自动化分割方法,同时将DeepLabv3+的分割性能与主流卷积神经网络U-Net、SegNet和PspNet进行比较。结果显示,基于DeepLabv3+的分割方法对线夹中心螺杆的分割不但具有96.78%的总体精度,在敏感性和DICE相似性定量分析中也都表现较好。该方法能够实现线夹孔位的自动化定位,为实现电网引流作业自动化提供了一种行之有效的方法。

关键词： DeepLabv3+ 螺杆自动分割深度卷积神经网络图像语义分割

牟汶河钢城区河段地表水水质评价与变化趋势分析

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山东农业大学学报（自然科学版） 2021年第4期52卷 670-674页

作者：侯蕾于新雨燕振华刘经强孙凤丽任程豪吴昊山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271000 山东嬴城有限公司山东莱芜271100

地表水水质评价是区域水资源管理与水污染防治的基础。本文利用牟汶河莱芜(三)水文站控制断面2008-2018年的水质监测数据,采用内梅罗污染指数法和单因子评价法对牟汶河的水质状况进行评价,基于水质评价结果,采用Mann-Kendall趋势检验法... 详细信息

地表水水质评价是区域水资源管理与水污染防治的基础。本文利用牟汶河莱芜(三)水文站控制断面2008-2018年的水质监测数据,采用内梅罗污染指数法和单因子评价法对牟汶河的水质状况进行评价,基于水质评价结果,采用Mann-Kendall趋势检验法对水质变化趋势进行分析。结果表明:(1)莱芜(三)水文站以上牟汶河河段总氮的污染指数均大于1,总磷指数也存在多年大于1的情况,总氮超出Ⅳ类水质标准2.8-9倍,总磷在2011-2014年分别超出Ⅳ类水质标准1.03和1.6倍,水质情况较差;(2)莱芜(三)水文站以上牟汶河河段汛期和非汛期的水质整体处于中度污染,非汛期污染指数高于汛期;(3)总体上莱芜(三)水文站以上牟汶河河段水质状况不断好转。

关键词：牟汶河水质评价水质变化趋势

紫花苜蓿浸提液对多年生黑麦草种子萌发过程的化感作用的研究

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饲料研究 2022年第21期45卷 108-112页

作者：李湘李玉萌梁冠豪孙赛祎燕振华俞靓谭世图河南科技大学动物科技学院河南洛阳471000 陕西省林业科学院陕西西安710082

试验旨在研究紫花苜蓿浸提液对多年生黑麦草种子萌发过程的化感作用。采用培养皿滤纸法,测定紫花苜蓿wl-963-HQ根部、茎部、叶部5种浓度浸提液(0、2.5、5.0、10.0和20.0 g/L)对多年生黑麦草种子萌发过程及幼苗生长的影响。结果显示:随... 详细信息

试验旨在研究紫花苜蓿浸提液对多年生黑麦草种子萌发过程的化感作用。采用培养皿滤纸法,测定紫花苜蓿wl-963-HQ根部、茎部、叶部5种浓度浸提液(0、2.5、5.0、10.0和20.0 g/L)对多年生黑麦草种子萌发过程及幼苗生长的影响。结果显示:随着紫花苜蓿根、茎、叶浸提液浓度升高,种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数显著下降。紫花苜蓿根和叶浸提液对多年生黑麦草种子发芽的抑制作用更强,当浓度为20.0 g/L时,多年生黑麦草种子无法正常发芽。紫花苜蓿浸提液对多年生黑麦草幼苗的根长和苗高均无抑制作用,但对苗重具有明显影响。紫花苜蓿根、茎、叶浸提液均显著降低了多年生黑麦草幼苗叶绿素含量(P<0.05),过氧化物酶(POD)活性显著增加(P<0.05)。与对照组相比,紫花苜蓿茎浸提液为10.0、20.0 g/L时,多年生黑麦草幼苗的过氧化氢酶(CAT)活性显著增加(P<0.05)。研究表明,紫花苜蓿浸提液对多年生黑麦草具有明显的化感作用,在二者混播时需要合理的行间距以降低化感作用。

关键词：紫花苜蓿多年生黑麦草化感作用种子发芽

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