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用于超声散斑跟踪血流测速的多角度平面波局部运动补偿

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 155-164页

作者：杜吉媛何冰冰郎恂吕闻冰张榆锋云南大学信息学院昆明650504

血流速度剖面用于计算壁面剪切率等血流动力学指标,与动脉粥样硬化病程发展密切相关。超快超声散斑跟踪广泛用于血流速度剖面估计,然而多角度平面波复合成像存在血流散射体的运动伪影,不利于流速估计。提出了一种多角度平面波复合成像... 详细信息

血流速度剖面用于计算壁面剪切率等血流动力学指标,与动脉粥样硬化病程发展密切相关。超快超声散斑跟踪广泛用于血流速度剖面估计,然而多角度平面波复合成像存在血流散射体的运动伪影,不利于流速估计。提出了一种多角度平面波复合成像的局部运动补偿法,对射频信号时间序列的相邻帧进行局部运动补偿来消除不同径向位置的运动伪影,从而提高流速测量准确性。相比直接相干复合,B-MoCo法将仿真、仿体实验中流速测量结果的归一化均方根误差平均减小了10.37%、37.82%,说明了B-MoCo法的有效性。基于兔骼动脉的实测实验进一步证明了B-MoCo法的临床可行性。综上,B-MoCo法能够有效提高血流速度剖面的测量精度,有助于相关心血管疾病的早期诊断与病程监测。

关键词：超声多角度平面波复合局部运动补偿血流速度剖面散斑跟踪

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金字塔渐进融合低照度图像增强网络

国防科技大学学报 2024年第2期46卷 224-237页

作者：余映徐超越李淼何鹏浩杨昊云南大学信息学院云南昆明650500

针对现有低照度图像增强网络对不同尺度特征信息存在感知与表达能力不足的问题,提出金字塔渐进融合低照度图像增强网络模型。网络对图像进行多次下采样操作以组成特征金字塔,通过在特征金字塔的三个不同分支上加入跳跃连接,将不同尺度... 详细信息

针对现有低照度图像增强网络对不同尺度特征信息存在感知与表达能力不足的问题,提出金字塔渐进融合低照度图像增强网络模型。网络对图像进行多次下采样操作以组成特征金字塔,通过在特征金字塔的三个不同分支上加入跳跃连接,将不同尺度的特征图进行相互融合。通过精细恢复模块进一步提取精炼信息,将特征图恢复到正常的光照图像。结果表明,该网络模型不但能有效地提升低照度图像的整体亮度,而且能很好地保持图像中的细节信息和清晰的物体边缘轮廓,同时能够有效地抑制图像中的暗部噪声,使增强后的图像整体画面真实自然。

关键词：低照度图像增强深度学习特征金字塔多尺度特征跳跃连接

基于二氧化钒和狄拉克半金属的太赫兹传感器/滤波器设计

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光学学报 2024年第2期44卷 292-303页

作者：张璐陈哲孙超逸赵玉媛孙华燕许永平黄泽宇云南大学信息学院云南昆明650500

设计了一种基于二氧化钒和狄拉克半金属的滤波/传感太赫兹超表面。该超表面由基于狄拉克半金属的镜面对称双开口环以及具有矩形孔的二氧化钒薄膜构成。通过调控超表面中二氧化钒的电导率,可以实现传感器/滤波器两种功能的切换。结果显示... 详细信息

设计了一种基于二氧化钒和狄拉克半金属的滤波/传感太赫兹超表面。该超表面由基于狄拉克半金属的镜面对称双开口环以及具有矩形孔的二氧化钒薄膜构成。通过调控超表面中二氧化钒的电导率,可以实现传感器/滤波器两种功能的切换。结果显示:当二氧化钒处于绝缘态时,超表面工作在传感器模式,此时,增大样品厚度及样品与传感器的距离均可增大传感器的灵敏度;当二氧化钒处于金属态时,超表面工作在滤波器模式,滤波器在中心频率处的插入损耗为1.3 dB,回波损耗为12.7 dB。这种具有多功能的超表面在太赫兹传感器和滤波器等方面具有较高的应用价值。

关键词：光学器件太赫兹超表面多功能狄拉克半金属二氧化钒

Swin-T与ConvNeXt多级融合的皮肤病变分类

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生物医学工程学杂志 2024年第3期41卷 544-551页

作者：王泽彤张俊华王肖云南大学信息学院昆明650500

皮肤癌是一个重要的公共卫生问题,计算机辅助诊断技术可以有效地减轻这一负担。在采用计算机辅助诊断时,准确识别皮肤病变类型至关重要。为此,本文提出一种基于Swin-T与ConvNeXt的多级注意力逐级融合模型,采用分层Swin-T与ConvNeXt分别... 详细信息

皮肤癌是一个重要的公共卫生问题,计算机辅助诊断技术可以有效地减轻这一负担。在采用计算机辅助诊断时,准确识别皮肤病变类型至关重要。为此,本文提出一种基于Swin-T与ConvNeXt的多级注意力逐级融合模型,采用分层Swin-T与ConvNeXt分别提取全局与局部特征,并提出残差通道注意力与空间注意力模块进一步提取有效特征;利用多级注意力机制对多尺度全局与局部特征进行处理;针对浅层特征因离分类器较远而丢失的问题,采用逐级聚合的思想,提出逐级倒置残差融合模块动态调整提取的特征信息。本文通过均衡采样策略以及焦点损失,解决皮肤病变类别不平衡的问题。在ISIC2018、ISIC2019数据集上进行测试,其准确率、精确率、召回率和F1-Score分别是96.01%、93.67%、92.65%、93.11%与92.79%、91.52%、88.90%、90.15%。与Swin-T相比,准确率分别提升了3.60%和1.66%;与ConvNeXt相比,准确率分别提升了2.87%和3.45%。实验表明,本文提出的方法能够准确分类皮肤病变图像,为皮肤癌的诊断提供了新的解决方案。

关键词： Swin-T ConvNeXt 多级注意力机制逐级倒置残差融合模块皮肤病变图像

水热后处理构建K掺杂和表面缺陷g-C_3N_4纳米片促进光催化制氢

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化学学报 2024年第3期82卷 314-322页

作者：黄广峥李坤玮罗艳楠张强潘远龙高洪林云南大学材料与能源学院昆明650091

石墨相氮化碳具有可吸收可见光、成本低廉、制备方法简单、稳定性好、无毒等优点,作为光催化分解水制氢催化剂备受关注,但其较高的光生载流子复合率、较少的反应活性位点等缺点导致其光催化效率较低.为提高光生载流子分离效率促进材料... 详细信息

石墨相氮化碳具有可吸收可见光、成本低廉、制备方法简单、稳定性好、无毒等优点,作为光催化分解水制氢催化剂备受关注,但其较高的光生载流子复合率、较少的反应活性位点等缺点导致其光催化效率较低.为提高光生载流子分离效率促进材料表面催化反应进行,本研究采用简单的氰酸钾水热后处理策略,通过离子插层剥离和表面偶联反应实现了氮化碳的剥离和表面缺陷构建,制备了具有K掺杂和表面氰基缺陷的氮化碳纳米片.后处理提高了材料光催化分解水制氢性能,其中, CCN-4表现出最优异的光催化还原水制氢性能,制氢速率为319.5μmol·g^(-1)·h^(-1),是未经后处理氮化碳的6.2倍.通过一系列表征方法对获得的样品进行详细研究,发现氰酸钾溶液水热后处理改善了材料的亲水性,增大了比表面积,调节了材料的能带结构(导带位负移),降低了材料与溶液间的电荷传输阻力并提高了光生载流子的分离效率.

关键词：石墨相氮化碳光催化水热处理形貌调控纳米片 K掺杂表面缺陷

一种求解能量受限的最大圆盘覆盖问题的进化算法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 36-41页

作者：李伟东蓝欢刘晓非云南大学数学与统计学院云南昆明650504 云南大学信息学院云南昆明650504

面对大规模多数据监测任务,有限的能量将成为无线传感器的瓶颈,本文将该问题抽象为能量受限的最大圆盘覆盖问题.即试图寻找一种能量分配方案,使得在总能量受限的情况下,传感器网络覆盖的用户收益之和最大.基于贪婪策略,设计了一个多项... 详细信息

面对大规模多数据监测任务,有限的能量将成为无线传感器的瓶颈,本文将该问题抽象为能量受限的最大圆盘覆盖问题.即试图寻找一种能量分配方案,使得在总能量受限的情况下,传感器网络覆盖的用户收益之和最大.基于贪婪策略,设计了一个多项式时间(1/2)(1-1/e)-近似算法;进一步通过构造一个合理的代理函数,设计了一个分组进化算法,并证明在期望多项式时间内,该算法具有相同近似比.实验结果表明,分组进化算法输出解的目标函数值与最优值几乎相同.

关键词：圆盘覆盖问题能量受限贪婪算法进化算法近似比

自适应模态融合双编码器MRI脑肿瘤分割网络

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中国图象图形学报 2024年第3期29卷 768-781页

作者：张奕涵柏正尧尤逸琳李泽锴云南大学信息学院昆明650500

目的评估肿瘤的恶性程度是临床诊断中的一项具有挑战性的任务。因脑肿瘤的磁共振成像呈现出不同的形状和大小,肿瘤的边缘模糊不清,导致肿瘤分割具有挑战性。为有效辅助临床医生进行肿瘤评估和诊断,提高脑肿瘤分割精度,提出一种自适应... 详细信息

目的评估肿瘤的恶性程度是临床诊断中的一项具有挑战性的任务。因脑肿瘤的磁共振成像呈现出不同的形状和大小,肿瘤的边缘模糊不清,导致肿瘤分割具有挑战性。为有效辅助临床医生进行肿瘤评估和诊断,提高脑肿瘤分割精度,提出一种自适应模态融合双编码器分割网络D3D-Net(double3DNet)。方法本文提出的网络使用多个编码器和特定的特征融合的策略,采用双层编码器用于充分提取不同模态组合的图像特征,并在编码部分利用特定的融合策略将来自上下两个子编码器的特征信息充分融合,去除冗余特征。此外,在编码解码部分使用扩张多纤维模块在不增加计算开销的前提下捕获多尺度的图像特征,并引入注意力门控以保留细节信息。结果采用BraTS2018(brain tumor segmentation 2018)、BraTS2019和BraTS2020数据集对D3D-Net网络进行训练和测试,并进行了消融实验。在BraTS2018数据集上,本模型在增强肿瘤、整个肿瘤、肿瘤核心的平均Dice值与3D U-Net相比分别提高了3.6%,1.0%,11.5%,与DMF-Net(dilatedmulti-fibernetwork)相比分别提高了2.2%,0.2%,0.1%。在BraTS2019数据集上进行实验,增强肿瘤、整个肿瘤、肿瘤核心的平均Dice值与3D U-Net相比分别提高了2.2%,0.6%,7.1%。在BraTS2020数据集上,增强肿瘤、整个肿瘤、肿瘤核心的平均Dice值与3D U-Net相比分别提高了2.5%,1.9%,2.2%。结论本文提出的双编码器融合网络能够充分融合多模态特征可以有效地分割小肿瘤部位。

关键词：脑肿瘤分割多模态融合双编码器 MRI 注意力门控

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多尺度和边界融合的皮肤病变区域分割网络

计算机科学与探索 2024年第7期18卷 1826-1837页

作者：王国凯张翔王顺芳云南大学信息学院昆明650504

皮肤病变区域的准确分割是临床诊断分析的关键一步。针对现有网络在皮肤病变区域存在尺寸大小多变、形状不规则、边界模糊和病变区域被遮挡的情况导致的分割效果不佳问题,在U-Net的基础上改进了原有结构,提出了一种用于皮肤病变区域分... 详细信息

皮肤病变区域的准确分割是临床诊断分析的关键一步。针对现有网络在皮肤病变区域存在尺寸大小多变、形状不规则、边界模糊和病变区域被遮挡的情况导致的分割效果不佳问题,在U-Net的基础上改进了原有结构,提出了一种用于皮肤病变区域分割的多尺度和边界融合网络(MSBF-Net)。首先,提出了分裂池化(SplitPool)模块,在缩小图像分辨率的同时有效地解决了空间信息丢失的问题。其次,提出了全尺度特征融合(FSFF)模块,有效地解决了以往方法仅将深层特征向浅层特征融合,而忽略了更浅层特征中的细节信息对网络分割决策的贡献问题。同时,重新设计了U-Net原有的跳跃连接,为解码器提供了更丰富的上下文信息。最后,提出了用于增强网络对边界特征学习能力的子路径,并引入边界融合(BF)模块将主路径和子路径的预测结果进行融合,有效地解决了病变区域形状不规则和边界模糊问题。在ISIC2018数据集上,Dice和JI分别达到了90.12%和83.61%,比基线网络分别提高了1.13个百分点和1.62个百分点;在PH2数据集上,Dice和JI分别达到了94.72%和90.18%,比基线网络分别提高了1.49个百分点和2.17个百分点。实验结果表明,MSBFNet显著提升了皮肤病变区域分割的精确度,并在多个指标上超过了现有的先进方法,进一步验证了方法的有效性。

关键词：皮肤病变区域分割跳跃连接边界特征特征融合注意力机制

成渝城市群紧凑度与碳排放强度时空演变及协调发展

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环境科学 2024年第6期45卷 3402-3411页

作者：李志英朱晓珊杨丽王晓云云南大学建筑与规划学院昆明650091

研究成渝城市群紧凑度与碳排放强度的时空演变及协调发展水平,对于实现社会绿色低碳高质量发展至关重要.运用综合评价、碳排放恒等式、耦合协调度和地理探测器等方法对2010~2020年成渝城市群紧凑度与碳排放强度的时空分异、协调发展和... 详细信息

研究成渝城市群紧凑度与碳排放强度的时空演变及协调发展水平,对于实现社会绿色低碳高质量发展至关重要.运用综合评价、碳排放恒等式、耦合协调度和地理探测器等方法对2010~2020年成渝城市群紧凑度与碳排放强度的时空分异、协调发展和驱动因素进行分析.结果表明:①成渝城市群紧凑度持续上升,从2010年的0.18升至2020年的0.22,总体增长22.22%,其中经济紧凑度的贡献率逐年增强.各城市紧凑度区域差异显著,高值区集中在城市群西北部的成都、德阳和绵阳以及西南部的自贡、内江和泸州,低值区分布在中部,雅安是城市群内紧凑度最低的地区.②成渝城市群碳排放强度逐年降低,在研究期内下降幅度达39.57%,城市群南部的碳排放强度整体高于其他区域,成都和重庆两市常年为低值区,碳排放强度的区域差异在逐渐缩小.③城市紧凑度与碳排放强度的耦合度从拮抗阶段转为磨合阶段,耦合协调度从2010年的0.21升至2020年的0.69,两系统逐渐走向良性协调发展.城市群西北部(成都、德阳和绵阳)与川南两市(自贡和泸州)的耦合协调度整体较高.产业结构、科技创新、城镇化水平、政府干预和环境宜居对两系统的耦合协调度都具有显著影响.④优化产业结构、强化科技支撑、提升城镇化发展质量、实施积极的政策引导和建设绿色屏障是促进成渝城市群紧凑度与低碳度协调发展的有效途径.

关键词：紧凑度碳排放强度时空变化协调发展成渝城市群