检索结果-南通市图书馆

基于残差网络的结直肠内窥镜图像超分辨率重建方法

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中国光学(中英文) 2023年第5期16卷 1022-1033页

作者：郑跃坤葛明锋常智敏董文飞中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州)生命科学与医学部安徽合肥230026 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

针对结直肠镜图像分辨率偏低、纹理信息偏少和细节模糊等缺点,提出了一种基于残差注意力网络的图像超分辨率重建算法SMRAN,选取结直肠息肉内窥镜图像数据集PolypsSet中的部分图像作为原始数据进行实验。首先,使用卷积网络提取低分辨率... 详细信息

针对结直肠镜图像分辨率偏低、纹理信息偏少和细节模糊等缺点,提出了一种基于残差注意力网络的图像超分辨率重建算法SMRAN,选取结直肠息肉内窥镜图像数据集PolypsSet中的部分图像作为原始数据进行实验。首先,使用卷积网络提取低分辨率图像的浅层特征;其次,设计Res-Sobel结构对图像边缘特征进行增强;然后,通过引入不同大小的卷积核,设计多尺度特征融合模块(Multi-Scale feature Extraction Block,MEB),自适应地提取不同尺度的特征,从而得到有效的图像信息,并通过残差注意力网络将Res-Sobel模块和多尺度特征融合模块MEB进行连接;最后,通过亚像素卷积层对图像进行重建,得到最终的高分辨率图像。在尺度因子为×4时,网络在测试集上的测试结果如下:峰值信噪比PSNR为34.25 dB,结构相似性SSIM为0.8675。实验结果表明,与传统的双三次插值算法及常用的SRCNN、RCAN等深度学习算法相比,本文提出的SMRAN对结直肠内窥镜图像具有更好的超分辨率重建效果。

关键词：内窥镜图像超分辨率重建残差结构注意力机制多尺度特征融合索贝尔算子

基于Transformer结构的深度学习模型用于外周血白细胞检测

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仪器仪表学报 2023年第5期44卷 113-120页

作者：冷冰冷敏常智敏葛明锋董文飞中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州) 生命科学与医学部苏州215163 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所苏州215163 聊城市心脏病医院聊城252200

虽然血细胞分析仪已广泛应用于医院中,但人工镜检仍是白细胞检测的“金标准”。本文提出了一种基于DETR的Transformer结构的深度学习模型T-DETR用于外周血白细胞的检测,旨在缓解人工镜检的压力。首先,使用PVTv2作为DETR的骨干提取多尺... 详细信息

虽然血细胞分析仪已广泛应用于医院中,但人工镜检仍是白细胞检测的“金标准”。本文提出了一种基于DETR的Transformer结构的深度学习模型T-DETR用于外周血白细胞的检测,旨在缓解人工镜检的压力。首先,使用PVTv2作为DETR的骨干提取多尺度特征图来提高检测精度。然后,将可变形注意力模块引入到DETR模型中,减少计算复杂度以加快模型收敛。最后,为了得到最优权重,在筛选后的公共白细胞数据集上使用了迁移学习的训练方式。实验结果表明,T-DETR在COCO数据集上mAP为0.476,在白细胞数据集上的mAP为0.954,优于DETR和经典CNN模型,验证了Transformer结构的模型在医学图像检测中应用的可行性。

关键词：白细胞目标检测深度学习 Transformer DETR

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用于活细胞持续动态观测的原位培养系统设计

科学技术与工程 2023年第10期23卷 4100-4110页

作者：吴彤李昱龙林恺铖葛明锋董文飞长春理工大学机电工程学院长春130013 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所苏州215163 苏州国科医工科技发展(集团)有限公司苏州215163

为满足对活细胞进行数小时以上跟踪观测的实验需求,设计了一种能放置在显微镜载物台上对其进行持续动态观测的原位恒温培养系统。系统以微控制器STM32为核心,以增量式PID算法实现对温度的高精度控制,采用引入权重矩阵的分布式温度控制... 详细信息

为满足对活细胞进行数小时以上跟踪观测的实验需求,设计了一种能放置在显微镜载物台上对其进行持续动态观测的原位恒温培养系统。系统以微控制器STM32为核心,以增量式PID算法实现对温度的高精度控制,采用引入权重矩阵的分布式温度控制技术保证了微型培养箱内的温度高均匀态。实验结果表明,系统温度控制精度为±0.10℃,温度均匀性为±0.20℃。通过在系统中连续培养金黄色葡萄球菌3 h,对比标准37℃恒温培养箱始终状态下细菌菌群平均面积增长率间无显著性差异(P>0.05),证明了系统性能满足实验所需,同时,对比在标准培养箱下同步进行的间断细菌培养对照组细菌生长状态,证明了生长环境温度的改变对细菌活性有负面影响,原位培养系统能够提高实验效率和实验结果可靠性。

关键词：原位培养分布式温度控制增量式PID 金黄色葡萄球菌

基于改进EfficientNet的阿尔兹海默症图像分类

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计算机与现代化 2023年第6期 56-61页

作者：朱剑波葛明锋董文飞山东中医药大学智能与信息工程学院山东济南250355 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医学检验技术研究室江苏苏州215163

为提升卷积神经网络用于阿尔兹海默症MRI图像分类的效果,提出一种融合自适应注意力机制和数据增强技术的卷积神经网络FAMENET。通过引入数据增强技术和Focal Loss损失函数缓解数据不平衡现象;重构优化主干网络Effi⁃cientNet,在保持精度... 详细信息

为提升卷积神经网络用于阿尔兹海默症MRI图像分类的效果,提出一种融合自适应注意力机制和数据增强技术的卷积神经网络FAMENET。通过引入数据增强技术和Focal Loss损失函数缓解数据不平衡现象;重构优化主干网络Effi⁃cientNet,在保持精度的情况下减少模型参数量和网络的计算量;引入自适应注意力机制,解决输入图片进行特征提取下采样过程导致的信息丢失问题。在公开数据集进行大量对比实验,FAMENET的分类准确率达到79.95%,AUC值达到82.54%,设计的消融实验也充分证明了所提出的各个模块和网络的有效性。

关键词：卷积神经网络阿尔兹海默症自适应注意力机制数据增强医学图像分类

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面阵航空相机的图像稳定技术研究

红外与激光工程 2014年第10期43卷 3467-3473页

作者：姜博葛明锋刘敏王义坤王雨曦周潘伟亓洪兴中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200083

航空相机是对地勘查测量获取信息的重要设备,通常采用前向飞行结合翼展方向摆扫的方式来扩大航空相机视场。着眼于扩大视场带来的运动像移问题,进一步严格推导了飞行和翼展两个方向的像移补偿公式,提出了实用性较强的像移补偿方案。基于... 详细信息

航空相机是对地勘查测量获取信息的重要设备,通常采用前向飞行结合翼展方向摆扫的方式来扩大航空相机视场。着眼于扩大视场带来的运动像移问题,进一步严格推导了飞行和翼展两个方向的像移补偿公式,提出了实用性较强的像移补偿方案。基于MATLAB/Simulink环境对像移补偿系统数学建模进行仿真验证,仿真结果证明了该补偿方案的可实现性。在硬件实验中采用FPGA芯片作为核心芯片,实现了设计方案中像移补偿的功能。实验和仿真结果曲线实现了较好的吻合,像移补偿效果图进一步证明了像移补偿是提高航空成像质量和分辨率必不可少的环节。

关键词：像移补偿摆扫面阵航空相机视场分辨率

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推帚式高光谱成像仪光谱定标及精度控制研究

红外技术 2016年第2期38卷 126-131页

作者：谢佩马艳华李生红葛明锋上海交通大学信息内容分析技术国家工程实验室上海200240 上海技术物理研究所主动光电技术重点实验室上海200083

高光谱成像仪的光谱定标是为了确定仪器各波段中心波长和光谱分辨率，是获取地物光谱信息的必要条件。高光谱成像技术取得较快发展的同时，它的光谱分辨率也越来越高，这必然要求光谱定标的精度更高。文中从单色仪对定标精度影响出发，... 详细信息

高光谱成像仪的光谱定标是为了确定仪器各波段中心波长和光谱分辨率，是获取地物光谱信息的必要条件。高光谱成像技术取得较快发展的同时，它的光谱分辨率也越来越高，这必然要求光谱定标的精度更高。文中从单色仪对定标精度影响出发，研究得到光源辐射强度包络对精度的影响可以达到0．12nm以上，这对于定标精度要求很高的高光谱成像仪来说不可忽略。根据不同波长处包络的影响我们对中心波长精度进行了改善。通过实验得出波段210-228之间的中心波长精度提高了0．2nm左右，约占总波段数的11％，波段165--209之间的中心波长精度提高了0．12nm左右，约占总波段的24％。

关键词：高光谱成像仪定标精度辐射强度包络

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基于点特征算子的红外图像实时拼接系统

红外技术 2015年第3期37卷 204-209页

作者：王雨曦王义坤葛明锋中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083

针对画幅式扫描成像方式获取的红外图像,传统的图像拼接技术无法有效地完成红外图像的实时拼接。结合基于图像点特征算子的实时拼接技术,对前沿的点特征提取及描述算子进行了模糊、噪声、像移、旋转下的性能研究,结果表明ORB特征提取算... 详细信息

针对画幅式扫描成像方式获取的红外图像,传统的图像拼接技术无法有效地完成红外图像的实时拼接。结合基于图像点特征算子的实时拼接技术,对前沿的点特征提取及描述算子进行了模糊、噪声、像移、旋转下的性能研究,结果表明ORB特征提取算子及BRISK特征描述算子的性能最符合画幅式红外拼接系统的需要。最后在CPU+GPGPU平台上实现了以ORB+BRISK算子为特征算子的红外图像实时拼接系统,并利用热红外遥感图像进行了拼接的性能验证。

关键词：红外图像点特征算子实时拼接 GPGPU ORB BRISK

基于轻小型无人直升机平台的高光谱遥感成像系统

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红外与激光工程 2015年第11期44卷 3402-3407页

作者：葛明锋亓洪兴王义坤王雨曦马彦鹏蔡能斌舒嵘中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 上海市现场物证重点实验室上海200083

设计并实现了一套基于轻小型直升无人机的高光谱遥感成像系统。该系统包括高光谱成像,采集存储,姿态和位置测量及地面监视控制等部分。在烟台和扬州分别进行了两次飞行实验,获取了高分辨率的高光谱数据。分析了该系统在无人机平台上工... 详细信息

设计并实现了一套基于轻小型直升无人机的高光谱遥感成像系统。该系统包括高光谱成像,采集存储,姿态和位置测量及地面监视控制等部分。在烟台和扬州分别进行了两次飞行实验,获取了高分辨率的高光谱数据。分析了该系统在无人机平台上工作的性能。对实验数据分析后,发现平台姿态和位置的变化对地物目标的光谱信息无明显的影响,但对几何特性有明显影响,实验中平台的振动导致图像在横向有4个像元的抖动。最后利用POS数据对图像数据进行了几何校正,并分析了校正误差的来源。

关键词：遥感技术轻小型无人直升机高光谱成像几何校正

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全自动推扫式高光谱显微成像系统设计与研究

中国光学 2021年第6期14卷 1486-1494页

作者：唐凌宇葛明锋董文飞长春理工大学机电工程学院吉林长春130022 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

为了将光谱成像技术更方便地引入显微成像领域,本文将高光谱成像技术与显微成像技术相结合,搭建出一套全自动推扫式高光谱显微成像系统。系统以倒置显微镜为主体进行设计,采用棱镜-光栅元件进行光谱分光,利用高精度二维电动运动平台进... 详细信息

为了将光谱成像技术更方便地引入显微成像领域,本文将高光谱成像技术与显微成像技术相结合,搭建出一套全自动推扫式高光谱显微成像系统。系统以倒置显微镜为主体进行设计,采用棱镜-光栅元件进行光谱分光,利用高精度二维电动运动平台进行推扫,同时结合电动对焦组件完成对焦,最后成像在高灵敏sCMOS科学相机上。根据大多数生物样本光谱检测需求,系统的光谱范围选择420~800 nm。经光谱定标和空间分辨率测试,确定系统的光谱采样率为2.06 nm,光谱分辨率均值优于3.5 nm,空间分辨率优于0.87μm。系统引入激光自动对焦系统作为主动对焦模块,以HE染色的乳腺癌病理切片为研究对象,实验分别采用被动对焦和主动对焦方式进行推扫成像,并比较分析两种方式的优劣,认为两者均可以满足大视场成像需求,但主动对焦成像更快速、更清晰,更加适合推扫式高光谱显微成像系统。通过对全自动推扫式高光谱显微成像系统的设计与研究,解决了高光谱显微成像中无法实时对焦的难题,实现了40倍显微物镜下3.25 mm×3.25 mm范围内全自动成像,有利于促进光谱技术在生物医学等领域中的应用。

关键词：显微成像高光谱成像自动对焦