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目的 手术器械分割是外科手术机器人精准操作的关键环节之一,然而,受复杂因素的影响,精准的手术器械分割目前仍然面临着一定的挑战,如低对比度手术器械、复杂的手术环境、镜面反射以及手术器械的尺度和形状变化等,造成分割结果存在模糊边界和细节错分的问题,影响手术器械分割的精度。针对以上挑战,提出了一种新的手术器械分割网络,实现内窥镜图像中手术器械的准确分割。方法 为了实现内窥镜图像的准确表征以获取有效的特征图,提出了基于卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）和Transformer融合的双编码器结构,实现分割网络对细节特征和全局上下文语义信息的提取。为了实现局部特征图的特征增强,引入空洞卷积,设计了多尺度注意融合模块,以获取多尺度注意力特征图。针对手术器械分割面临的类不均衡问题,引入全局注意力模块,提高分割网络对手术器械区域的关注度,并减少对于无关特征的关注。结果 为了有效验证本文模型的性能,使用两个公共手术器械分割数据集进行性能分析和测试。基于定性分析和定量分析通过消融实验和对比实验,验证了本文算法的有效性和优越性。实验结果表明：在Kvasir-instrument数据集上,本文算法的Dice分数和mIOU （mean intersection over union）值分别为96.46%和94.12%;在Endovis2017 （2017 Endoscopic Vision Challenge）数据集上,本文算法的Dice分数和mIOU值分别为96.27%和92.55%。相较于对比的先进分割网络,本文算法实现了分割精度的有效提升。同时,消融研究也证明了本文算法方案设计的合理性,缺失任何一个子模块都会造成不同程度的精度损失。结论 本文所提出的分割模型有效地融合了CNN和Transformer的优点,同时实现了细节特征和全局上下文信息的充分提取,可以实现手术器械准确、稳定分割。… … 相似文献
9789.
目的 油画区别于其他绘画形式的重要特征之一是其颜料图层存在厚度变化。因此,油画相似度鉴别不仅关注油画的纹理色彩细节,也需考虑其表面颜料厚度的差异。针对颜料厚度的细微变化,提出一种油画相似度的表面光场特征点分布鉴别方法。采用光场成像技术观测由于油画表面厚度起伏导致的不同角度成像的差异,以量化计算油画表面光场的相似性。方法 该方法采用一块微透镜阵列板对油画表面的角度域变化进行光场编码,利用光场相机采集编码后的油画表面光场。在此基础上,选取油画表面光场中角度域差异大的特征点集合,采用K-Means方法对该特征点集合的二维分布进行多边形向量化描述。进而提出计算关键点连接线的欧氏距离与线段夹角,以度量表面光场特征点分布多边形的相似性。结果 采用Illum光场相机拍摄了多组真实油画的表面光场实验数据,实验结果表明本文方法可对存在细微颜料厚度差别的油画相似度进行鉴别。在对油画表面光场的识别区分度以及检测精度方面,本文方法显著优于现有图像特征匹配鉴别方法。结论 实验分析表明,相比于经典交并比及相似度系数,所提出油画相似性度量具有更优的相似性度量精度。通过调整编码板与测试油画表面距离的反复实验,验证所提方法能够有效检测0.5 mm以上厚度变化的表面光场差异。… … 相似文献
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目的 现有的地图智能生成技术没有考虑到地图生成任务存在的地理要素类内差异性和地理要素域间差异性,这使得生成的地图质量难以满足实际需要。针对地理要素类内差异性和地理要素域间差异性,提出了一种Transformer特征引导的双阶段地图智能生成方法。方法 首先基于最新的Transformer网络,设计了一个基于该网络的特征提取模块,该模块提取遥感图像中的地理要素特征用于引导地图生成,解决了地理要素类内差异性导致的地图生成困难的问题。然后设计双阶段生成框架,该框架具备两个生成对抗网络,第1个生成对抗网络为初步生成对抗网络,利用遥感图像和Transformer特征得到初步的地图图像;第2个生成对抗网络为精修生成对抗网络利用初步地图图像生成高质量的精修地图图像,缓解了地理要素域间差异性导致的地图地理要素生成不准确问题。结果 在AIDOMG（aerial image dataset for online map generation）数据集上的9个区域进行了实验,与10种经典的和最新方法进行了比较,提出方法取得了最优的结果。其中,在海口区域,相比于Creative GAN方法,FID （Frechet inception distance）值降低了16.0%,WD （Wasserstein distance）降低了4.2%,1-NN （1-nearest neighbor）降低了5.9%;在巴黎区域,相比于Creative GAN方法,FID值降低了2.9%,WD降低了1.0%,1-NN降低了2.1%。结论 提出的Transformer特征引导的双阶段地图智能生成方法通过高质量的Transformer特征引导和双阶段生成框架解决了地理要素类内差异性和地理要素域间差异性所带来的地图生成质量较差的问题。… … 相似文献
9791.
随着各大电力公司对无人机（unmanned aerial vehicle,UAV）巡检的大力推广,“机巡为主,人巡为辅”已成为我国电力巡检的主要运维模式。电力线检测作为电力巡检的关键技术,在无人机自主导航、低空避障飞行以及输电线路安全稳定运行等方面发挥着重要作用。众多研究者将输电… … 相似文献
9792.
目的 COVID-19 （corona virus disease 2019）患者肺部CT （computed tomography）图像病变呈多尺度特性,且形状不规则。由于卷积层缺乏长距离依赖性,基于卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）的语义分割方法对病变的假阴性关注度不够,存在灵敏度低、特异度高的问题。针对COVID-19病变的多尺度问题,利用Transformer强大的全局上下文信息捕获能力,提出了一种COVID-19患者肺部CT图像分割的Transformer网络： COVID-TransNet。方法 该网络以Swin Transformer为主干,在编码器部分提出了一个具有残差连接和层归一化（layer normalization,LN）的线性前馈模块,用于特征图通道维度的调整,并用轴向注意力模块（axial attention）替换跳跃连接,提升网络对全局信息的关注度。在解码器部分引入了一种新的特征融合模块,在上采样的过程中逐级细化局部信息,并采用多级预测的方法进行深度监督,最后利用Swin Transformer模块对解码器各级特征图进行解码。结果 在COVID-19 CT segmentation数据集上实现了0.789的Dice系数、0.807的灵敏度、0.960的特异度和0.055的平均绝对误差,较Semi-Inf-Net分别提升了5%、8.2%、0.9%,平均绝对误差下降了0.9%,取得了先进水平。结论 基于Transformer的COVID-19 CT图像分割网络,提高了COVID-19病变的分割精度,有效解决了CNN方法低灵敏度、高特异度的问题。… … 相似文献
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为解决群组行为识别中复杂个体关系描述不准确,造成的个体关系推理不可靠的问题,关注于面向个体、群体、场景三个方面来构建场景关系图,提出场景关系图网络用于实现群组行为识别。该网络包括特征提取模块、场景关系图推理模块以及分类模块。特征提取模块通过卷积神经网络提取个体特征、群组特征、和场… … 相似文献
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异常检测使用有限的训练集获得区分度高的特征,但是当异常实例与正常实例存在较多相似特征时,模型会因为异常特征参与正常特征编码产生误差。针对上述问题,提出了一种新型的对比记忆网络的弱监督视频异常检测方法。该方法在自动编码器的基础上使用对比学习框架,分离出与实际异常相似的样本特征,并设… … 相似文献
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