基于深度学习的真菌检测研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nannalee
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,由于抗生素及免疫抑制剂在临床中的广泛使用,真菌感染的发病率逐年上升。目前,真菌的形态学检测手段仍依赖人工,并不能满足现阶段需求。因此,有关真菌检测的研究对真菌感染的及时发现和对症治疗有重要的现实意义。目前对真菌检测的研究多采用特征工程的方法。该类方法需要针对特定真菌的形态,通过人工设计提取特征信息对真菌进行分类识别。这些传统方法无论是在精度上,还是在适用性上都无法满足人们的要求。随着深度学习的发展和计算机性能的提高,通用目标检测的精度越来越高。在此背景下,本文以真菌显微图像数据集作为研究对象,研究基于深度学习的真菌检测算法。以协助真菌感染的临床诊断,提高真菌疾病的治愈率。本文针对真菌检测的目标特性提出平衡特征金字塔网络BFF-SSD,并使用注意力机制对其特征融合部分进行增强,实验结果证明该网络能有效提升真菌目标检测的精度。首先,针对真菌数据集中的不同目标尺度差异较大的问题设计了特征融合结构BFF模块。该模块利用SSD模型多个不同尺度的卷积特征图进行两次融合。第一次通过单向融合的方式将高语义的特征信息逐层融合至高分辨率的特征层,增强各卷积层特征的语义信息;第二次通过平衡特征融合的方式关注到非相邻层级中的语义信息,再次增强特征。在真菌数据集上的实验表明,与其它检测算法相比,BFF-SSD模型增强了网络对不同尺度目标的处理能力,提高了检测性能。其次,在对特征融合后的特征冗余和噪声问题进行分析后,提出了基于混合域注意力机制的特征增强模块FEA。该模块充分利用BFF-SSD网络结构中特征融合模块的层级特性,使用高层特征来约束相邻浅层特征的学习,通过空间域和通道域两个方面自适应地强化有用的信息,抑制噪声和冗余特征,进一步增强融合后特征层的表达能力。实验结果表明,与其他注意力模块相比,FEA模块对于BFF-SSD网络的提升更大。最后,在网络的预测模块,针对真菌数据集的特点调整了BFF-SSD模型的默认框生成比例,同时改进了模型的后处理算法。实验结果表明,对于默认框和后处理算法的改进有效地提升了检测的精度。
其他文献
随着移动用户终端产生的通信业务需求的激增和新兴远程物联网业务需求的诞生,传统地面通信网络由于资源有限、节点覆盖范围小等缺陷难以满足业务对大规模连接和高网络承载能力的需求,并且一旦地面网络遭受自然灾害的影响而瘫痪时,将导致受灾地区通信的中断。而卫星通信网络因为海拔高、可用资源丰富的特点具有覆盖范围广、接入技术灵活、免受不可抗力因素破坏等优点,当其与地面通信网络融合形成天地一体化网络时,能够提升网络对
物理层密钥生成技术主要是利用无线信道的互异性、时变性和空间唯一性生成随机序列,区别于传统的加密方法,物理层密钥生成技术不需要第三方可信机构的密钥管理与分发,理论上可以做到一次一密,达到香农保密通信的绝对安全。在5G和物联网时代,物理层密钥生成技术可以对传统加密方式进行补充甚至完全替代,具有广阔的应用前景。本文着重对物理层密钥生成技术的应用场景进行研究,主要的工作与创新点如下:(1)将物理层密钥生成
在移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)网络中,可充分利用服务器自身的计算能力,协助资源受限的移动终端进行计算卸载。利用非正交多址接入技术(Nonorthogonal Multiple Access,NOMA)完成计算任务卸载,可有效提高频谱效率,同时减少完成任务计算所需的时延和能量消耗。目前,基于NOMA的移动边缘计算(NOMA-MEC)网络计算卸载研究主要集中在通信
随着信息通信技术的快速更新迭代,物联网技术得到充足的发展和普及,现如今已经改变了人类传统的生活和工作方式,使诸多行业走上智能化的道路。物联网的发展在一定程度上取决于当下通信基础设施的水平和能力,但是在一些偏远地区、广袤沙漠以及远海等场景部署地面网络比较困难,而且地面基站覆盖范围小,这些地区通常没有信号,从而导致物联网技术的服务能力无法满足人类的需求。为解决地面物联网受地域影响大,覆盖范围有限的弊端
近年来,深度学习为计算机视觉算法的飞速发展奠定了稳固的基础,基于深度神经网络的目标检测算法渐渐被应用在人们生产生活的方方面面。然而,随着技术的发展,目标检测算法的研究也从充足数据、强监督的场景逐渐转移到了类别长尾分布的小样本场景。因此,如何利用极少量的数据实现高精度的目标检测,成为了近年来国内外的研究热点。然而,在没有足够数据的情况下,深度神经网络容易出现难收敛、过拟合以及泛化性能差等问题;并且由
学位
近年来,第五代通信技术日趋成熟,可穿戴设备和便携式设备的应用越来越普及,物联网的蓬勃发展正在将世界带入一个传感器无处不在的环境。模数转换器(ADC)作为连接模拟世界与数字系统的桥梁,普遍应用于各类电子设备中。为了实现整个系统的低功耗设计,对模数转换器性能和功效的要求也越来越严格。逐次逼近流水线混合型(Pipelined SAR)ADC结合了流水线型(Pipelined)ADC和逐次逼近型(SAR)
低轨卫星作为一种覆盖面广、不受地理和气象因素影响的中继节点,克服了地面网络远距离传输弱点,相对其它轨道卫星,其灵活可靠,成本低廉,更易满足地面移动用户的业务质量需求,因此受到了学术和工业界的广泛关注。随着通信技术的高速发展,用户终端的数量不断增加,业务范围也在不断拓展,这些都对未来卫星网络接入等性能提出了更高的要求。在如今的卫星网络环境中,用户分布跨度大,无法采用地面网络中基于载波侦听的冲突避免机
随着无线通信的迅速发展,人类正逐步进入万物互联的时代,多模式、多频带的无线通信设备将成为日后发展趋势,因而宽带射频接收前端成为时下的一个研究热点,除此之外,无线通信设备对功耗、性能等方面的要求越来越高。低噪声放大器(LNA)和混频器(Mixer)作为通信设备中的重要模块,同样也是主要的耗能模块,因此研究并设计高能效的低噪声放大器和混频器具有重要的意义。本文提出了工作在0.15~1GHz频段的低功耗
水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UOWC)则是实现水下高速率、低时延通信的一种有效手段。且对比于传统的两种水下通信方式,水声通信、水下RF(Radio Frequency,RF)通信,它具备通过更小的功耗和更低的架设成本实现更大的信道容量和更高的传输速率的优点。不过水下无线光通信的难点在于水下环境复杂,激光在传输过程中需要面临水体