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一种用于低剂量CT的微小细节保护CNN与Transformer融合去噪方法

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中国医学物理学杂志 2024年第7期41卷 842-850页

作者：李晓增王宝珠郭志涛 Shanaz Sharmin Jui 河北工业大学电子信息工程学院天津300401 河北工业大学创新研究院(石家庄) 河北石家庄050299

为解决低剂量CT图像因辐射剂量降低而引入大量噪声,导致图像质量下降,从而影响临床诊断准确性问题,构建一种结合卷积神经网络(CNN)与Transformer的网络模型,并在此模型中引入一种内部块特征提取模块,以更好地保护图像中的微小细节。此外... 详细信息

为解决低剂量CT图像因辐射剂量降低而引入大量噪声,导致图像质量下降,从而影响临床诊断准确性问题,构建一种结合卷积神经网络(CNN)与Transformer的网络模型,并在此模型中引入一种内部块特征提取模块,以更好地保护图像中的微小细节。此外,为了解决应用Swin Transformer去噪时出现恢复错误纹理细节的问题,在自注意力部分并入一个多输入通道注意力模块,进而构建一种双重注意力Transformer。本研究在AAPM数据集上进行测试,实验结果表明,与现有的去噪算法相比,本文提出的算法在去噪方面表现出色,可以更好地保护图像的微小细节。

关键词：低剂量CT 图像去噪深度学习微小细节保护

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基于帧交错的LDPC译码器流水结构设计

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 194-200页

作者：韩国军杨伟泽叶震亮翟雄飞史治平广东工业大学信息工程学院广州510006

低密度奇偶校验码(LDPC)的译码器通常采用基于节点置信度更新迭代的算法,这种算法可以并行实现,具有非常高的吞吐量。在此提出了一种具有高硬件利用效率(HUE)的帧交错译码结构,并提供了一种用于层内节点重排序的动态规划方法,解决内存... 详细信息

低密度奇偶校验码(LDPC)的译码器通常采用基于节点置信度更新迭代的算法,这种算法可以并行实现,具有非常高的吞吐量。在此提出了一种具有高硬件利用效率(HUE)的帧交错译码结构,并提供了一种用于层内节点重排序的动态规划方法,解决内存访问冲突问题。与现有的结构相比,该结构可以实现更高的硬件利用效率。

关键词：帧交错低密度奇偶校验码内存访问冲突节点重排序

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FDI攻击下异构互联信息物理系统分布式攻击估计

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控制与决策 2024年

作者：陈丽郭胜辉苏州科技大学电子与信息工程学院

针对含有虚假数据注入(False Data Injection, FDI)攻击和传感器故障的异构互联信息物理系统,研究分布式攻击估计器设计问题.首先,将系统状态和传感器故障增广成等价的广义状态空间模型,利用该模型和子系统间的关联信息设计分布式攻击... 详细信息

针对含有虚假数据注入(False Data Injection, FDI)攻击和传感器故障的异构互联信息物理系统,研究分布式攻击估计器设计问题.首先,将系统状态和传感器故障增广成等价的广义状态空间模型,利用该模型和子系统间的关联信息设计分布式攻击估计观测器.在分布式观测器的设计中,引入中间变量和输出估计误差反馈项,使观测器具有灵活的参数矩阵结构,适用于不同状态维度子系统组成的异构系统,实现对攻击信号和传感器故障的同时估计.其次,对动态误差系统进行稳定性分析,利用H∞性能来抑制攻击信号和外部干扰对估计效果的影响,同时以线性矩阵不等式的形式给出观测器增益矩阵的求解方法.最后,通过数值仿真和对比仿真验证所提攻击估计方法的可行性.

关键词： FDI攻击互联信息物理系统异构系统分布式观测器状态估计攻击估计

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基于事件触发的智能网联车编队一致性控制

系统科学与数学 2024年

作者：项玥罗世坚郭胜辉电子与信息工程学院苏州科技大学

针对领导-跟随的智能网联车协同编队一致性控制问题,提出了一种基于观测器的分布式事件触发控制算法.首先,通过分析车辆动力学,建模得到车辆状态空间方程,进而构建系统模型并设计触发阈值.其次,设计观测器来解决系统部分状态不可测、未... 详细信息

针对领导-跟随的智能网联车协同编队一致性控制问题,提出了一种基于观测器的分布式事件触发控制算法.首先,通过分析车辆动力学,建模得到车辆状态空间方程,进而构建系统模型并设计触发阈值.其次,设计观测器来解决系统部分状态不可测、未知扰动和非线性等问题,利用估计出的状态提出分布式事件触发控制算法.该算法通过判断是否满足触发条件来减少控制器控制信号的更新频率,从而节省通信与计算资源.提出的算法实现了车辆状态的估计、编队控制,显著提高了系统的稳定性和可靠性,提升了车辆编队的协同效率.最后,通过对一个四辆车组成的领导-跟随车辆编队进行仿真实验,说明了所提方法的可行性和有效性.

关键词：智能网联车车辆编队领导跟随事件触发一致性控制

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采用动态样本分配的特征融合目标检测算法

计算机工程与应用 2024年第15期60卷 211-220页

作者：牛文涛王鹏陈遵田李晓艳郜辉孙梦宇西安工业大学电子信息工程学院西安710021 西安工业大学发展规划处西安710021 西安机电信息技术研究所西安710065 西安工业大学光电工程学院西安710021

针对轻量级目标检测算法SSD-Lite检测精度低、对小目标预测能力差等问题,提出了一种采用动态样本分配策略的多尺度特征融合目标检测算法。在轻量级目标检测算法SSD-Lite的颈部网络引入特征金字塔结构(feature pyramid network,FPN),并... 详细信息

针对轻量级目标检测算法SSD-Lite检测精度低、对小目标预测能力差等问题,提出了一种采用动态样本分配策略的多尺度特征融合目标检测算法。在轻量级目标检测算法SSD-Lite的颈部网络引入特征金字塔结构(feature pyramid network,FPN),并对其进行轻量化设计,同时引入残差特征增强模块(residual feature augmentation,RFA),采用残差分支注入不同空间的上下文信息来改善高层特征的特征表达,以提升网络对小目标的检测能力;在特征金字塔结构中插入轻量级注意力机制ECA模块,提升网络对重要特征的关注能力;针对网络训练过程中采用的固定交并比(intersection-over-union,IOU)阈值的样本分配策略导致的正负样本分配适应性差、难以选出高质量正样本等问题,设计了一种动态样本分配策略,取消锚框的预设置,采用中心点采样的方式,同时结合样本均值、标准差作为筛选阈值,减少人工先验的影响,在不改变网络结构的情况下提升算法性能。算法在Pascal VOC数据集上测试,实验结果表明:该算法整体预测精度相较于基准算法提升1.9个百分点,对小目标检测能力提升3.3个百分点,算法推理时延仅增加2.32%;实验证明了该算法可以以较小的性能代价,显著提升算法的预测精度。

关键词：特征金字塔结构残差特征增强模块轻量级注意力机制动态样本分配策略

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含变化时延和集总扰动的智能网联车编队控制

控制与决策 2024年

作者：罗世坚常琪项玥郭胜辉苏州科技大学电子与信息工程学院

针对智能网联车辆在通信受限环境下遇到的通信延迟、资源受限、集总扰动及非理想通信拓扑等影响,提出了一种基于观测器的协同编队控制策略.首先,根据四元素模型对车辆队列系统进行动力学建模?其次,为解决系统部分状态不可测、集总扰动... 详细信息

针对智能网联车辆在通信受限环境下遇到的通信延迟、资源受限、集总扰动及非理想通信拓扑等影响,提出了一种基于观测器的协同编队控制策略.首先,根据四元素模型对车辆队列系统进行动力学建模?其次,为解决系统部分状态不可测、集总扰动与可测噪声等问题设计了积分观测器,依此设计协同编队控制策略?然后,构建误差系统并考虑H∞性能指标,构造Lyapunov-Krasovskii泛函处理变化时延,将基于观测器的编队控制问题转化为误差系统稳定性问题,并推导出稳定充分条件.仿真结果验证了所提方法的正确性与有效性.

关键词：智能网联车通信受限变化时延集总扰动编队控制观测器

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基于立体显示的中央眼位置测试方法

激光与光电子学进展 2024年

作者：刘宇杰夏振平高灵伟张跃渊苏州科技大学电子与信息工程学院

中央眼是人眼判断相对视觉方向的参考点，传统理论认为其位于双眼连线的正中心位置，但是这一假设忽略了不同个体中央眼位置的客观差异，可能会导致立体场景观看及交互体验与设计者的预期不符。这种视觉上的差异会显著降低用户观看立体... 详细信息

中央眼是人眼判断相对视觉方向的参考点，传统理论认为其位于双眼连线的正中心位置，但是这一假设忽略了不同个体中央眼位置的客观差异，可能会导致立体场景观看及交互体验与设计者的预期不符。这种视觉上的差异会显著降低用户观看立体显示内容时的交互体验，从而限制该技术大规模应用的前景。为了量化不同用户中央眼位置差异的情况，本文通过设计基于改进的平均差误法的中央眼测试实验，提出一种利用立体显示系统测量中央眼位置坐标的方法。本文基于该方法进行了主观实验测量，并计算出不同用户的中央眼位置，实验结果表明所提出的方法能够有效地测量使用者的中央眼位置偏移。该研究有望为提高虚拟现实交互体验提供理论参考。

关键词：立体显示空间定向主导眼双目视觉中央眼

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微多普勒辅助的城市环境无人机编队检测方法

电子与信息学报 2024年第09期46卷 3583-3591页

作者：张杰朱宇王洋重庆邮电大学通信与信息工程学院谢菲尔德大学电子电气工程系

针对城市复杂环境下电磁环境复杂、多径杂波和干扰信号密集等现象，传统的无人机(UAV)检测方法通过获取回波信号提取目标多普勒信息进行检测，易受到环境影响导致检测效果不理想。该文提出微多普勒辅助的城市环境无人机编队检测方法，... 详细信息

针对城市复杂环境下电磁环境复杂、多径杂波和干扰信号密集等现象，传统的无人机(UAV)检测方法通过获取回波信号提取目标多普勒信息进行检测，易受到环境影响导致检测效果不理想。该文提出微多普勒辅助的城市环境无人机编队检测方法，充分利用无人机的微动特征，能够在复杂环境下提高检测精度。首先，参数化建模表征城市复杂环境下无人机旋翼的雷达回波微多普勒信号，利用YOLOv5s检测微多普勒闪烁脉冲，有效提取位置信息；然后，引入雷达信号分选方法的脉冲重复间隔(PRI)变换，分类获得无人机编队数量；最后，利用Kmeans算法验证无人机编队检测方法的准确性。结果表明，所提方法在信噪比2 dB时7架无人机的检测精度高于90%，能够用于城市复杂环境存在干扰脉冲、多径效应、局部脉冲丢失的无人机编队检测。

关键词：无人机编队编队检测城市复杂环境 YOLOV5s 微多普勒提取

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微多普勒辅助的城市环境无人机编队检测方法

电子与信息学报 2024年

作者：张杰朱宇王洋重庆邮电大学通信与信息工程学院谢菲尔德大学电子电气工程系

针对城市复杂环境下电磁环境复杂、多径杂波和干扰信号密集等现象，传统的无人机(UAV)检测方法通过获取回波信号提取目标多普勒信息进行检测，易受到环境影响导致检测效果不理想，该文提出微多普勒辅助的城市环境无人机编队检测方法，... 详细信息

针对城市复杂环境下电磁环境复杂、多径杂波和干扰信号密集等现象，传统的无人机(UAV)检测方法通过获取回波信号提取目标多普勒信息进行检测，易受到环境影响导致检测效果不理想，该文提出微多普勒辅助的城市环境无人机编队检测方法，充分利用无人机的微动特征，能够在复杂环境下提高检测精度。首先，参数化建模表征城市复杂环境下无人机旋翼的雷达回波微多普勒信号，利用YOLOv5s检测微多普勒闪烁脉冲，有效提取位置信息；然后，引入雷达信号分选方法的脉冲重复间隔(PRI)变换，分类获得无人机编队数量；最后，利用Kmeans算法验证无人机编队检测方法的准确性。结果表明，所提方法在信噪比2 dB时7架无人机的检测精度高于90%，能够用于城市复杂环境存在干扰脉冲、多径效应、局部脉冲丢失的无人机编队检测。

关键词：无人机编队编队检测城市复杂环境 YOLOV5s 微多普勒提取