HiFormer:基于CNN和Transformer的医学图像分割方法 HiFormer是一种新颖的医学图像分割方法,它将卷积神经网络(CNN)和Transformer结合,以解决医学图像分割任务中存在的挑战性问题。该方法通过设计了两个多尺度特征表示使用的开创性Swin Transformer模块和基于CNN的编码器,来确保从上述两种表示中获得的全局和局部特征的精细融合。实验结果表明,HiFormer在计算复杂度、定量和定性结果方面优于其他基于CNN、基于变换器和混合方法的有效性。 医学图像分割是计算机视觉中的主要挑战之一,它提供了有关详细解剖所需区域的有价值的信息。这些信息可以极大地帮助医生描述损伤、监测疾病进展和评估适当治疗的需求。随着医学图像分析的日益使用,高精度和鲁棒性的分割变得越来越重要。 卷积神经网络(CNN)具有提取图像特征的能力,已被广泛用于不同的图像分割任务。然而,CNN模型在医学图像分割任务中的性能受到限制,因为它们只能在局部范围内捕获特征,而忽视了长距离依赖关系和全局上下文。 Transformer最初是为了解决这个问题而开发的,但它们无法捕获低级功能。与此相反,它表明,局部和全局功能是至关重要的密集预测,如分割在具有挑战性的上下文中。在本文中,我们提出了HiFormer,这是一种有效地桥接CNN和Transformer用于医学图像分割的新方法。 具体来说,我们设计了两个多尺度特征表示使用的开创性Swin Transformer模块和基于CNN的编码器。为了确保从上述两种表示中获得的全局和局部特征的精细融合。实验结果表明,HiFormer在计算复杂度、定量和定性结果方面优于其他基于CNN、基于变换器和混合方法的有效性。 在近期的研究中,已经开发了一些基于Transformer的方法来解决CNN在医学图像分割任务中的限制。例如,DeiT提出了一种有效的知识蒸馏训练方案,以克服视觉变换器需要大量数据来学习的困难。Swin Transformer和pyramid visionTransformer试图分别通过利用基于窗口的注意力和空间减少注意力来降低视觉变换器的计算复杂度。CrossViT提出了一种新颖的双分支Transformer架构,可提取多尺度上下文信息,并为图像分类提供更细粒度的特征表述。DS-TransUNet提出了一种双分支Swin Transformer,用于在编码器中捕获不同的语义尺度信息,以执行医学图像分割任务。HRViT将多分支高分辨率架构与视觉变换器连接起来,用于语义分割。 然而,这些方法有一些障碍,阻止他们获得更高的性能:1)它们不能在保持特征一致性的同时,捕获全局和局部特征;2)它们需要大量的数据来学习和训练。因此,我们提出了HiFormer,以解决这些问题,并提供了一种更好的医学图像分割方法。 在实验部分,我们在多个医学图像分割数据集上进行了实验,结果表明,HiFormer在计算复杂度、定量和定性结果方面优于其他基于CNN、基于变换器和混合方法的有效性。我们的代码在GitHub上公开,供其他研究者使用和改进。
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在无线通信安全领域,信道状态信息(CSI)分析与深度学习模型训练的结合为网络安全性带来了新的研究方向。当前,基于WiFi信号的非接触式键盘输入监测系统,以及用于网络安全审计与隐私保护的击键特征提取算法研究,正在成为热点。这些研究主要关注如何通过深度学习技术,实现对通过无线网络传输的数据包进行分析,并从中提取出击键行为的特征信息。 非接触式键盘输入监测系统能够通过WiFi信号的细微变化,捕捉用户在键盘上的敲击动作。由于每个人敲击键盘的方式具有唯一性,因此可以将这些信息作为区分不同用户击键行为的依据。此外,深度学习模型被用来训练系统,以识别和分类这些击键行为,提高系统的精确度和效率。 在击键行为的识别与分类过程中,深度学习模型能够处理来自信道状态信息的海量数据,并通过学习大量的击键样本数据,自动识别不同用户的击键模式。通过这种方式,系统不仅能够监控键盘输入活动,还能通过分析和比较击键特征,准确地识别出不同的用户。 该技术在网络安全审计和隐私保护方面有着重要应用。在审计过程中,该系统可以作为监控工具,及时发现非授权的键盘活动,进而采取措施保护敏感数据不被非法访问。同时,对于个人隐私保护来说,该技术能够阻止不法分子通过键盘记录器等方式非法获取用户的击键信息。 除了提供网络安全审计与隐私保护功能外,这些研究还促进了高精度击键位的实现。通过深度学习模型的训练,系统能够精确地定位每个击键动作,为未来提升无线网络安全和隐私保护水平提供了技术保障。 这些研究工作为无线通信安全领域的专家和技术人员提供了新的视角和解决方案。随着技术的不断进步和深度学习模型的持续优化,未来的网络安全和隐私保护技术将更加成熟和高效。
2025-10-25 20:52:23 7.59MB python
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在计算机视觉和图像处理领域,特征提取是至关重要的一个环节,其目的是通过计算机对图像信息进行提取,判定图像中的每个点是否属于某个特征。彩色图像特征提取的研究通常包括图像的预处理、图像信息分析以及图像特征的提取等步骤。 在预处理阶段,可能会涉及图像的去噪、灰度化、归一化等操作,以便对图像进行初步的清理和标准化,从而减少后续处理的难度。经过预处理的图像会为特征提取提供更清晰、更一致的数据基础。 在图像信息分析阶段,研究者会详细分析图像的各种特征,这包括颜色特征、纹理特征、轮廓特征等。颜色特征提取可能涉及到颜色空间的转换(如从RGB到HSV)、颜色直方图的构建、颜色矩的计算等。纹理特征提取则可能关注图像纹理的粗糙度、方向性、对比度等属性,常用的方法有灰度共生矩阵(GLCM)和小波变换。轮廓特征的提取则关注于识别和描述图像中物体的边缘和轮廓线。 MATLAB作为一种高性能的数值计算和可视化软件,被广泛应用于图像处理领域。MATLAB提供丰富的图像处理工具箱,使得彩色图像特征提取的实现变得简单便捷。通过调用MATLAB中的函数和算法,研究者能够有效地提取所需的图像特征,例如颜色特征、纹理特征和轮廓特征等。 在图像特征提取的具体方法中,边缘检测、阈值分割技术和区域增长是三种常见的图像分割方法。边缘检测算法如Roberts算子、Prewitt算子和Canny算子各有特点和适用场景,其中Canny算子因其提出的三个准则(噪声抑制、边缘定位、边缘单一边界)而得到广泛应用。阈值分割技术则依赖于选取适当的阈值来区分目标与背景,对于灰度分布差异较大的图像分割效果显著。区域增长方法则是根据像素间的相似性将像素组合成新的区域,它适用于纹理特征丰富或者目标区域具有明显特征的情况。 文章还分析了图像分割技术的研究方向,指出了当前技术的不足和未来的改进空间。例如,对于复杂背景下或者含有噪声的图像,如何提高分割的准确性、如何处理图像的多模态特征等都是当前研究的热点问题。 此外,随着深度学习技术的发展,基于深度学习的图像特征提取和图像分割方法逐渐成为研究的前沿方向。深度学习方法通过学习大量的样本,可以自动提取图像的高层次特征,并用于复杂的图像处理任务,如图像分割、目标检测等。 彩色图像特征提取是图像处理中的基础和核心环节,其研究成果在图像检索、目标识别、图像分类等领域具有广泛的应用前景。通过MATLAB等软件的辅助,彩色图像特征提取的研究变得更加高效和精确。
2025-10-17 05:35:33 3.58MB
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计算机视觉作为人工智能领域的核心技术之一,其核心在于如何从原始图像数据中提取出有意义的信息,以便于机器能够更好地理解和处理视觉世界。特征提取技术是实现这一目标的重要步骤,它通过分析图像中的局部区域或整体结构来提取出对后续处理有用的数据特征。图像处理方法则是对图像进行一系列处理操作,以满足特定的应用需求。 在特征提取领域,常见的技术包括但不限于边缘检测、角点检测、纹理分析和形状描述。边缘检测通过识别图像中亮度变化剧烈的点来提取边缘,而角点检测则专注于图像中具有特定方向变化的特征点。纹理分析关注的是图像的表面特性,通过分析像素间的相关性来表征图像的纹理特征。形状描述则致力于从图像中识别和描述物体的形状。 图像处理方法则更为多样,包括但不限于图像滤波、图像增强、图像分割、图像融合等。图像滤波的目的是去除图像噪声或突出特定的图像特征。图像增强则着重于改善图像的视觉效果,使之更适合人的观察或机器分析。图像分割是将图像分割成多个部分或对象,每个部分在某种特征上保持一致性。图像融合则是将来自不同传感器或同一传感器在不同时间拍摄的图像进行合并,以获得更全面或更清晰的信息。 在实际应用中,特征提取技术和图像处理方法需要根据具体的应用场景进行选择和调整。例如,在自动驾驶系统中,车辆和行人检测需要快速准确地从复杂背景中提取出目标特征,并通过图像分割技术将其与背景分离。在医疗影像分析中,图像处理方法如滤波和增强可以提高病变区域的可视化效果,便于医生进行诊断。 计算机视觉的研究还涉及到机器学习和深度学习方法,尤其是卷积神经网络(CNN)在特征提取和图像处理中的应用取得了显著的成果。CNN能够在无需人工设计特征的情况下,自动从大量数据中学习到有效的特征表示,极大地推动了计算机视觉技术的发展。 此外,开源社区的活跃也为计算机视觉技术的发展提供了丰富资源。研究人员和开发者可以访问大量的开源工具和库,如OpenCV、TensorFlow、PyTorch等,这些工具为特征提取和图像处理提供了强大的算法支持,并且可以通过社区贡献不断完善和优化。 在探讨这些技术的同时,研究人员还需考虑到实际应用中的一些挑战,如计算效率、实时性能、不同环境下的适应性以及数据的隐私保护等。随着技术的不断进步,未来计算机视觉将在更多的领域发挥作用,从安防监控到工业检测,从虚拟现实到远程医疗,其应用前景广阔。 总结而言,计算机视觉中的特征提取技术和图像处理方法是实现智能视觉应用的基础,它们的发展和创新对于推动相关领域的科技进步和应用拓展具有重要意义。通过不断的研究和技术进步,我们期待计算机视觉技术在未来能够更好地服务于人类社会,提高人们的生活质量。
2025-10-17 04:54:19 300B 计算机视觉 图像处理
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《MATLAB实现的指纹特征提取技术详解》 指纹识别作为一种生物特征识别技术,在身份认证、安全防护等领域有着广泛的应用。本文将围绕标题“指纹特征提取源码”进行深入解析,结合MATLAB环境,探讨如何利用GUI界面进行有效的指纹特征提取。 在指纹识别系统中,特征提取是关键步骤,它涉及到指纹的预处理、细节提取和模板生成等过程。MATLAB作为一种强大的数值计算和可视化工具,被广泛用于科研和工程实践中,特别是在图像处理和模式识别领域。 该源码由MATLAB2014a编写,包含了图形用户界面(GUI),这意味着用户可以通过友好的交互方式来操作和观察指纹特征提取的过程。GUI设计使非编程背景的用户也能轻松上手,提高了系统的易用性。 文件列表中的"4.bmp"、"5.bmp"、"2.bmp"、"3.bmp"可能是用于测试和展示的指纹图像,它们通常以位图(BMP)格式存储,便于MATLAB读取和处理。"fingerprint.fig"是GUI的设计文件,保存了窗口布局、控件设置等信息。"fingerprint.m"很可能是主程序文件,负责初始化GUI和控制流程。"fenge.m"可能涉及图像分割,"freqest.m"可能与频率分析相关,"erzhihua.m"可能用于二值化处理,而"ridgeorient.m"则可能用于提取指纹脊线的方向信息。 指纹特征提取通常包括以下步骤: 1. 图像预处理:包括图像增强,旨在提高指纹的对比度和清晰度,消除噪声。可能运用到的技术有直方图均衡化、滤波器等。 2. 图像二值化:将灰度图像转换为黑白图像,以便于后续的特征提取。"erzhihua.m"可能就是执行这个任务。 3. 去除噪声:如毛刺点、断点等,这通常通过平滑滤波或形态学操作完成。 4. 脊线检测:找出指纹的脊线,这是特征提取的基础。"ridgeorient.m"可能实现了这一功能,通过计算像素梯度方向来确定脊线方向。 5. 关键点检测:找到分叉点和终结点,这些点提供了指纹的唯一标识。 6. 模板生成:将提取的特征编码成模板,用于后续的匹配过程。 7. GUI显示:在"freqest.m"和"fenge.m"中,可能包含了图像的频率分析和分割显示,使用户可以直观地看到处理过程和结果。 该MATLAB源码提供了一个完整的指纹特征提取解决方案,从图像处理到特征提取,再到GUI界面的呈现,涵盖了指纹识别技术的核心环节。对于学习和研究指纹识别的人员来说,这是一个宝贵的实践资源。通过理解和运用这些代码,可以深入理解指纹识别的原理和技术,同时也能够提升MATLAB编程和图像处理的能力。
2025-10-15 11:35:10 223KB MATLAB 指纹特征提取 GUI
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2025电赛预测无线通信安全_信道状态信息分析_深度学习模型训练_击键行为识别与分类_基于WiFi信号的非接触式键盘输入监测系统_用于网络安全审计与隐私保护的击键特征提取算法研究_实现高精度击键位.zip无线通信安全_信道状态信息分析_深度学习模型训练_击键行为识别与分类_基于WiFi信号的非接触式键盘输入监测系统_用于网络安全审计与隐私保护的击键特征提取算法研究_实现高精度击键位.zip 随着无线通信技术的迅速发展,无线网络的安全问题日益凸显。为了有效地保护网络安全,维护用户隐私,本研究聚焦于无线通信安全领域中的几个关键问题:信道状态信息分析、深度学习模型训练、击键行为识别与分类,以及基于WiFi信号的非接触式键盘输入监测系统。这些问题的研究与解决,对提升网络安全审计的准确性和隐私保护水平具有重要的现实意义。 信道状态信息(Channel State Information, CSI)是无线网络中不可或缺的一部分,它反映了无线信号在传播过程中的衰落特性。通过对CSI的深入分析,可以实现对无线信道状况的精确掌握,这对于无线通信的安全性至关重要。研究者利用这一特性,通过获取和分析无线信号的CSI信息,来检测和预防潜在的安全威胁。 深度学习模型训练在无线通信安全中起到了关键作用。基于深度学习的算法能够从海量的无线信号数据中学习并提取有用的特征,对于实现复杂的无线安全监测任务具有天然的优势。训练出的深度学习模型能够对无线环境中的各种异常行为进行有效识别,从而在源头上预防安全事件的发生。 击键行为识别与分类是本研究的另一个重点。通过分析无线信号与键盘输入活动之间的关系,研究者开发了基于WiFi信号的非接触式键盘输入监测系统。该系统能够通过分析无线信号的变化,识别出用户在键盘上的击键行为,并将其转换为可识别的文本信息。这不仅能够实现对键盘输入的实时监测,还能有效地防止键盘输入过程中的隐私泄露。 基于WiFi信号的非接触式键盘输入监测系统,为网络安全审计与隐私保护提供了新的途径。通过这一系统,安全审计人员可以对用户的键盘输入进行非侵入式的监测,从而对可能的安全威胁做出快速反应。同时,对于个人隐私保护而言,这一技术可以辅助用户及时发现并阻止未经授权的键盘监控行为,从而保障用户的隐私安全。 为了实现高精度的击键位识别,研究者开发了专门的击键特征提取算法。这些算法通过对WiFi信号变化的深入分析,能够有效地从信号中提取出与键盘击键活动相关的特征,进而实现对击键位置的高精度识别。这一成果不仅提高了无线监测系统的性能,也为相关的安全技术研究提供了新的思路。 本研究通过对无线通信安全问题的多角度探讨和技术创新,为网络安全审计与隐私保护提供了有力的工具和方法。其研究成果不仅能够提高无线网络安全的防护能力,还能够在保护个人隐私方面发挥重要作用,具有广阔的应用前景。
2025-10-11 11:54:30 7.59MB python
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内容概要:文档主要介绍了食用油品质检测与分析的四种技术手段。一是食用油品种识别,通过高光谱图谱结合GLCM算法提取油品纹理特征,再运用GA-SVM模型进行分类,最终以主成分分析散点图和层序聚类图展示分类结果。二是食用油的掺假鉴别,采用SI-PLSR方法建立油茶籽油掺假量预测模型,通过掺假浓度可视化预测图像直观展示掺假程度。三是理化定量预测,利用PCR和PLSR算法建立酸价、过氧化值等理化指标的预测模型并展示预测结果图。四是转基因油品预测,通过对油光谱预处理后建模,以不同颜色油滴标识转基因与否。; 适合人群:食品科学领域研究人员、食用油品质检测技术人员及相关专业的高校师生。; 使用场景及目标:①帮助专业人员掌握食用油品质检测的前沿技术;②为科研教学提供案例参考,提升教学质量;③为实验室检测提供具体操作指导和技术支持。; 其他说明:文档中提到的技术手段均配有图示或动态演示,有助于更直观地理解各个步骤及最终结果。
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内容概要:本文介绍了基于图卷积神经网络(GCN)的数据分类预测方法及其在MATLAB中的实现。GCN作为一种处理图结构数据的深度学习模型,在这个案例中,不同特征被视为节点,它们之间的相关系数构成邻接矩阵并输入GCN中,以捕捉特征间的复杂关联性。文中详细描述了数据准备、GCN模型构建、代码实现及运行效果。提供的MATLAB代码已调试完毕,附带测试数据集,支持直接运行,适用于MATLAB 2022b及以上版本。运行结果包括分类效果图、迭代优化图和混淆矩阵图,有助于评估模型性能。 适合人群:从事数据科学、机器学习研究的专业人士,尤其是对图卷积神经网络感兴趣的科研工作者和技术开发者。 使用场景及目标:①需要处理具有复杂关联性的数据集;②希望通过GCN提高数据分类预测准确性;③希望快速上手并验证GCN模型的实际效果。 其他说明:代码注释详尽,便于理解和修改;提供完整的测试数据集,方便初次使用者直接运行体验。
2025-10-05 15:15:48 1.09MB MATLAB 深度学习
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内容概要:本文档详细介绍了基于MATLAB实现的GCN图卷积神经网络多特征分类预测项目。文档首先阐述了GCN的基本概念及其在图数据分析中的优势,随后明确了项目的目标,包括实现多特征分类预测系统、提升分类能力、优化模型结构、增强可解释性和推广模型应用。接着,文档分析了项目面临的挑战,如处理异构图数据、多特征融合、避免过拟合、提高训练速度和解决可解释性问题,并提出了相应的解决方案。此外,文档还强调了项目的创新点,如多特征融合、高效图数据处理框架、增强的可解释性、多层次图卷积结构和先进优化算法的应用。最后,文档列举了GCN在社交网络分析、推荐系统、生物信息学、交通网络预测和金融领域的应用前景,并提供了MATLAB代码示例,涵盖数据准备、模型初始化、图卷积层实现、激活函数与池化、全连接层与输出层的设计。; 适合人群:对图卷积神经网络(GCN)感兴趣的研究人员和工程师,尤其是那些希望在MATLAB环境中实现多特征分类预测系统的从业者。; 使用场景及目标:①理解GCN在图数据分析中的优势和应用场景;②掌握MATLAB实现GCN的具体步骤和技术细节;③解决多特征分类预测中的挑战,如异构图数据处理、特征融合和模型优化;④探索GCN在社交网络分析、推荐系统、生物信息学、交通网络预测和金融领域的应用。; 其他说明:此文档不仅提供了理论上的指导,还附有详细的MATLAB代码示例,帮助读者更好地理解和实践GCN在多特征分类预测中的应用。建议读者在学习过程中结合代码进行实践,逐步掌握GCN的实现和优化技巧。
2025-10-05 14:57:24 35KB 图卷积神经网络 Matlab 深度学习
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一种基于特征重要度的文本分类特征加权方法 本文提出了一种基于特征重要度的文本分类特征加权方法,以解决文本分类问题中的特征选择和权重分配问题。该方法通过计算每个特征的重要度,来确定每个特征在文本分类中的影响力,然后根据重要度大小来分配权重,从而提高文本分类的准确性。 知识点1:特征选择 在文本分类问题中,特征选择是一个重要的步骤。特征选择的目的是选择有代表性的特征,以减少维数灾难和提高分类准确性。常见的特征选择方法有Filter、Wrapper和Embedded等。Filter方法根据特征的统计特征选择特征,Wrapper方法使用分类器来评估每个特征的重要度,而Embedded方法则将特征选择与分类器训练结合起来。 在本文中,我们使用基于重要度的特征选择方法,计算每个特征的重要度,然后选择重要度高的特征。这种方法可以有效地减少特征维数,提高文本分类的准确性。 知识点2:特征加权 在文本分类问题中,特征加权是一个关键的步骤。特征加权的目的是根据每个特征的重要度来分配权重,以提高文本分类的准确性。常见的特征加权方法有均匀加权、基于 entropy 的加权和基于重要度的加权等。 在本文中,我们使用基于重要度的特征加权方法,计算每个特征的重要度,然后根据重要度大小来分配权重。这种方法可以有效地提高文本分类的准确性。 知识点3:文本分类算法 文本分类算法是文本分类问题中的核心组件。常见的文本分类算法有 Naive Bayes、决策树、随机森林和支持向量机等。这些算法可以根据文本特征来预测文本的类别。 在本文中,我们使用基于重要度的文本分类算法,计算每个特征的重要度,然后根据重要度大小来预测文本的类别。这种方法可以有效地提高文本分类的准确性。 知识点4:文本特征提取 文本特征提取是文本分类问题中的重要步骤。文本特征提取的目的是从文本中提取有代表性的特征,以用于文本分类。常见的文本特征提取方法有词袋模型、TF-IDF 模型和word2vec 模型等。 在本文中,我们使用基于词袋模型的文本特征提取方法,提取文本中的有代表性的特征,然后计算每个特征的重要度。这种方法可以有效地提高文本分类的准确性。 知识点5:特征重要度计算 特征重要度计算是本文的核心组件。特征重要度计算的目的是计算每个特征的重要度,以确定每个特征在文本分类中的影响力。常见的特征重要度计算方法有基于 entropy 的方法、基于 variance 的方法和基于 permutation 的方法等。 在本文中,我们使用基于 permutation 的方法计算每个特征的重要度,然后根据重要度大小来分配权重。这种方法可以有效地提高文本分类的准确性。 本文提出了一种基于特征重要度的文本分类特征加权方法,旨在解决文本分类问题中的特征选择和权重分配问题。该方法可以有效地提高文本分类的准确性,具有广泛的应用前景。
2025-09-29 23:21:21 1.12MB 研究论文
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