摘要：目的 由于数据采集限制和隐私保护造成高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound, HIFU)治疗超声监控图像数据量过少,导致现有的强监督分割方法提取治疗目标区域不佳。因此,提出了一种结合潜在扩散模型(latent diffusion)和U型网络的HIFU治疗目标区域提取方法。方法 生成阶段利用潜在扩散模型和自动筛选模块,实现超声监控图像数据的扩充。目标区域提取阶段提出新型U型分割网络(novel U-shaped segmentation network,NUNet),在编码器端结合空洞空间金字塔池化(atrous spatial pyramid pooling, ASPP),扩大网络的感受野;设计双注意力跳跃连接模块(dual attention skip connection,DAttention-SK),降低边缘纹理信息丢失的风险;引入多交叉熵损失提高网络的分割性能。结果 实验结果表明,与其他生成模型相比,本文使用潜在扩散模型生成的超声监控图像在FID(Fréchet inception distance)和LPIPS(learned perceptual image patch similarity)上获得更优的指标(分别为0.172和0.072);相较于先进的PDF-UNet(U-shaped pyramid-dilated network),在HIFU临床治疗子宫肌瘤超声监控数据集中,本文分割算法的MIoU(mean intersection over union)和DSC(Dice similarity coefficient)分别提高了2.67%和1.39%。为进一步探讨所提算法的泛化性,在乳腺超声公共数据集(breast ultrasound images dataset,BUSI)上进行了验证。相较于M2SNet(multi-scale in multi-scale subtraction network),本文算法MIoU和DSC分别提升了2.11%和1.36%。结论 本文算法在一定程度上解决了超声监控图像中数据量过少的问题,实现对监控超声图像中目标区域的精确提取。代码开源地址为https://***/425877/based-on-latent-diffusion-model-for-HIFU-treatment-target-region-extraction。

摘要：在传统共栅放大器结构基础上,基于0.18μm CMOS工艺,提出一种带多重反馈环路技术的0.8~5.2GHz宽带低噪声放大器(LNA).该电路采用的负反馈结构在改善噪声系数和输入阻抗匹配的同时并不需要消耗额外的功耗;采用的双重正反馈结构增加了输入级MOS管跨导设计的灵活性,并可通过输出负载阻抗反过来控制输入阻抗匹配,使得提出的LNA在宽频率范围内实现功率增益、输入阻抗与噪声系数的同时优化.后版图仿真结果显示,在0.8~5.2GHz频段内,该宽带LNA的功率增益范围为12.0~14.5dB,输入反射系数S_(11)为-8.0^-17.6dB,输出反射系数S_(22)为-10.0^-32.4dB,反向传输系数S12小于-45.6dB,噪声系数NF为3.7~4.1dB.在3GHz时的输入三阶交调点IIP3为-4.0dBm.芯片在1.5V电源电压下,消耗的功率仅为9.0mW,芯片总面积为0.7mm×0.8mm.

摘要：在高强度聚焦超声治疗中,需要在监控超声图像中准确地提取治疗的目标区域,但受到超声图像中复杂背景和大量噪声的干扰,传统图像分割算法对超声图像中目标区域分割时存在局限性.为了提取超声图像中的目标区域,提出一种结合改进DeepLabv3+网络和改进损失函数的语义分割方法.在DeepLabv3+网络的基础上,加入串联了DenseASPP结构与通道注意力机制的注意力机制增强DenseASPP到DeepLabv3+编码器中,并提出一种特征图加权模块加入DeepLabv3+解码器中,以提高网络特征提取能力和对目标区域边缘的分割精度;在损失函数上,结合Huber损失和noise-robust Dice损失得到的改进损失,解决多类别像素数量比例失衡问题并提高损失函数对噪声的鲁棒性.消融实验结果表明,与原始DeepLabv3+网络相比,改进DeepLabv3+网络分割结果的MIoU提高0.46个百分点,使用改进损失函数训练的改进DeepLabv3+网络分割结果的MIoU提高0.99个百分点.所提方法有效地提高了对高强度聚焦超声治疗监控超声图像中目标区域的分割精度,并对噪声具有强鲁棒性.

摘要：通过分析典型P2P系统的拓扑结构特征,提出一种包括产生、成长和成熟运行的三阶段支持多节点同时并行加入的iVCE拓扑生成方法。研究结果表明:该方法可以产生结构稳定、具有负载均衡能力的网络拓扑结构。其超级节点度呈现一种正态分布特征,平均节点间最短路径长度显示拓扑具有小世界特征;该拓扑生成方法可为研究、设计实际的iVCE系统仿真提供支持。

摘要：针对三相逆变器并联系统,设计了一种模型预测控制算法。在dqo旋转坐标系下建立三相逆变器并联系统的状态空间模型,以该模型为基础构建了三相逆变器并联控制系统的预测模型。根据三相逆变器并联系统的控制要求设计预测控制器优化性能函数,通过求解该优化性能函数得出最优控制量的解析表达式,并进行了并联逆变器的热插拔设计,给出了三相逆变器并联系统预测控制器结构框图。基于状态反馈闭环系统特征方程,采用根轨迹法设计了各预测控制器参数。在MATLAB/Simulink中进行了控制算法的建模及仿真验证,结果表明:所构建的模型预测控制器可以实现对三相逆变器并联系统的有效控制,且与传统的功率下垂控制器相比,三相逆变器并联系统的均流性能得到了改善。

摘要：为快速高效地对相控阵声场进行优化,对伪逆算法进行了简化。通过对被控点声压进行幅值和相位补偿,得到了一个近似的声压加权公式。应用该公式预设被控点声压值,然后运用改进的伪逆矩阵算法确定相控阵各阵元的振幅和相位,从而得到一个直接的多焦点声场合成模式。基于该合成模式设计了一16×16个正方形阵元构成的平面相控阵,并对多焦点声场的合成进行了数值仿真。结果表明,该方法可提高声能在目标点的沉积能力,具有较高的声场合成效率,为超声热疗中声聚焦控制提供了一条有效的途径。

摘要：蚁群算法是一种新型的模拟进化算法,重点始于组合优化问题的求解.作者运用该算法优化PID控制参数,但在基本蚁群算法中,存在收敛速度较慢,易出现停滞,以及全局搜索能力较低的缺陷.论文提出了一种具有遗传因子的自适应蚁群算法最优PID控制参数的方法,设计出参数优化图.该方法克服了基本蚁群算法的不足,能够满意地实现PID控制参数优化.仿真结果与Z-N法、遗传算法、基本蚁群算法相比较,优化效果明显得到改善.实验表明,该方法对于控制其他对象和过程也具有应用价值.

摘要：为了解决光学图像加密技术将密文相位信息主要集中在纯相位掩码中,使其存在轮廓显现问题,该文提出相干叠加与模均等矢量分解的光学图像加密算法。首先,对输入图像进行归一化处理;基于Logistic映射,利用输入图像的像素特性,生成其初值,通过迭代Logistic映射,输出混沌相位掩码;借助相位掩码,对图像完成调制,并结合Fourier变换,对调制图像进行处理,输出其Fourier频谱;再对该频谱分别进行等模分解,获得两个掩码;再基于不同分数阶的Fourier机制,对两个掩码进行变换;最后,引入相位-幅度截断编码技术,设计单向编码机制,通过激光束的相干叠加,输出编码密文的幅度与相位信息,将相位部分视为编码密文,把幅度信息作为解密密钥。通过等模分解技术,将输入明文演变为4个不同的相位与幅度信息,有效解决了轮廓显现问题。实验结果显示:与当前基于干涉原理的图像加密机制相比,所提算法的安全性更高,有效消除了轮廓显现问题。

摘要：以社会保险管理信息系统为例,讨论了软件体系结构的选择和应用。整个系统采用具有四层的层次式软件体系结构的设计思想,在业务管理层的设计中,采用了互连系统构成的系统(SIS)的体系结构,把整个业务管理系统划分为八个从属系统。各从属系统的体系结构可以相同,也可以不同。这种体系结构设计有效地降低了维护成本,提高了系统的开放性、可扩充性、可重用性和可移植性。

摘要：随着网络技术的发展和互联网的普及,网络上的信息量几乎以几何级的速度增长。如何在网络中快速地搜索到对自己有用的信息,就显得格外重要。结合具体实例,研究了在新闻组中搜索和下载图片系统(SDPS)的基本思想和框架,及其系统的设计与实现过程。与同类系统相比,SDPS采用了多线程技术进行搜索、下载,使得搜索和下载速度得到极大的提高;采用了断点续传技术,使软件操作更具人性化。