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1. 基于自注意力连接UNet的磁共振成像去吉布斯伪影算法
刘阳, 陆志扬, 王骏, 施俊
《计算机应用》唯一官方网站    2023, 43 (5): 1606-1611.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2022040618
摘要370)   HTML9)    PDF (1363KB)(158)    收藏

为去除磁共振成像(MRI)中的吉布斯伪影,提出一种基于自蒸馏训练的自注意力连接UNet (SD-SacUNet)算法。为了缩小UNet框架中跳连接两端编码和解码特征之间的语义差距,帮助捕捉伪影的位置信息,将UNet编码端每个下采样层的输出特征分别输入各自的自注意力连接模块进行自注意力机制的运算,而后与解码特征进行融合,参与特征的重建;在网络解码端进行自蒸馏训练,通过建立深层与浅层特征之间的损失函数,使深层重建网络的特征信息可以用于指导浅层网络的训练,同时优化整个网络,提升图像重建水平。在公开的MRI数据集CC359上评估SD-SacUNet算法的性能,获得的峰值信噪比(PSNR)为30.26 dB,结构相似性(SSIM)为0.917 9;与GRACNN (Gibbs-Ringing Artifact reduction using Convolutional Neural Network)、SwinIR (Image Restoration using Swin Transformer)相比,SD-SacUNet的PSNR分别提高了0.77 dB、0.14 dB,SSIM分别提高了0.018 3、0.003 3。实验结果表明,SD-SacUNet算法提升了MRI去除吉布斯伪影的图像重建性能,具备潜在的应用价值。

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2. 基于时空特征向量的长短期记忆人工神经网络的城市公交旅行时间预测
张欣环, 刘宏杰, 施俊庆, 毛程远, 孟国连
计算机应用    2021, 41 (3): 875-880.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2020060467
摘要450)      PDF (859KB)(545)    收藏
针对“随着预测距离的增加,旅行时间预测的难度加大”的问题,提出了一种基于时空特征向量的长短期记忆(LSTM)和人工神经网络(ANN)的综合预测模型。首先,将24 h切分为288个时间切片,以生成时间特征向量;然后,基于时间切片建立LSTM时间窗口模型,该模型可解决长期预测的窗口移动问题;其次,将公交线路切分为多个空间切片,并使用当前空间切片的共同平均速度作为瞬时速度,同时将每个空间切片的预测时间用作空间特征向量,并将其发送到新型的混合神经网络模型LSTM-A中,该模型结合两种预测模型的优点并解决了公交旅行时间预测问题;最后,基于实验数据集进行了实验和测试:将公交站点间的预测问题划分为线路切片预测子问题,并针对每个相关的子问题引入了实时计算的概念,从而避免了复杂路况带来的预测误差。实验结果表明,所提算法在准确性、适用性方面均优于单个神经网络模型。综上,所提的新型混合神经网络模型LSTM-A能从时间特征的维度实现长距离到站预测、从空间特征的维度实现短距离到站预测,从而有效地解决了城市公交旅行时间预测问题,避免了公交车辆的远程依赖和错误积累。
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3. 基于信号杂波噪声比的认知雷达扩展目标探测波形设计
闫东, 张朝霞, 赵岩, 王娟芬, 杨玲珍, 施俊鹏
计算机应用    2015, 35 (7): 2105-2108.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.07.2105
摘要521)      PDF (703KB)(571)    收藏

针对认知雷达在杂波环境下探测扩展目标时,回波信号的信号杂波噪声比(SCNR)较低的问题,提出了一种基于SCNR认知雷达发射波形优化设计方法。首先,不同于以往的点目标模型,通过建立扩展目标探测模型,得到认知雷达回波信号杂波噪声比(SCNR)与发射信号能量谱密度(ESD)间的关系;其次,根据最大SCNR准则推导出发射信号ESD的全局最优解;最后,为了得到有实际意义的时域信号,采用相位调制的方式,结合最小均方误差(MMSE)和迭代算法将最优ESD合成满足雷达发射要求的恒幅时域信号。仿真实验中,该方法所得时域合成信号幅度为1,在匹配滤波器输出端的SCNR为19.133 dB,仅小于理想值0.005 dB。结果表明,所得到的时域波形不仅能够满足恒幅要求,而且能使接收机输出端的SCNR接近理想值,提高了扩展目标探测性能。

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