心血管疾病已成为威胁人类健康的头号杀手。目前,医生们通过左心室MRI成像技术对左心室轮廓进行手工标注来计算心脏的各项功能参数,以监测和预防心血管疾病,但此方法的标注工作量大、耗时且繁琐。目前,深度学习在许多医疗影像分割领域...心血管疾病已成为威胁人类健康的头号杀手。目前,医生们通过左心室MRI成像技术对左心室轮廓进行手工标注来计算心脏的各项功能参数,以监测和预防心血管疾病,但此方法的标注工作量大、耗时且繁琐。目前,深度学习在许多医疗影像分割领域取得了显著的成功,但在左心室轮廓分割领域仍有提升的空间。文中提出了一种基于组归一化与最近邻插值的MRI左心室轮廓精确分割网络——GNNI U-net(U-net with Group Normalization and Nearest Interpolation),该网络利用组归一化方法构建了能够快速、准确提取特征信息的卷积模块,基于最近邻插值法构建了用于特征信息还原的上采样模块。在Sunnybrook与LVSC两个左心室分割数据集上采用了中心裁减ROI提取的预处理方法,并对GNNI U-net进行了充分的对比实验。所提网络在Sunnybrook数据集上获得了Dice系数为0.937以及Jaccard系数为0.893的精度。在LVSC数据集上获得了Dice系数为0.957以及Jaccard系数为0.921的精度。GNNI U-net在左心室轮廓分割领域取得了比现有卷积网络分割方法更高的Dice系数精度。最后,进一步讨论并验证了组归一化操作卷积模块能够加速网络的收敛并提高分割精度;采用最近邻插值法的上采样模块对左心室轮廓这类较小目标的分割效果更好,能够在一定程度上加速网络的收敛。展开更多
文摘研究旨在对2001—2021年呼伦贝尔农垦集团各农牧场的生态净初级生产力(Net ecosystem productivity,NEP)进行评估,为开展农田生态系统的碳源/汇分析提供技术参考。研究基于遥感、气象等数据计算呼伦贝尔农垦集团各农牧场的NEP,并结合Sen趋势线分析法、Hurst指数、变异系数法、偏相关分析法对NEP的变化趋势和气候响应情况进行分析。研究表明:呼伦贝尔农垦集团的年平均NEP为221.1 g C/(m·a),从大兴安岭向两麓递减分布;研究期内NEP主要呈现显著或极显著的增加趋势,但Hurst指数分析表明,大部分农牧场未来NEP的变化与之前呈负相关,即减少趋势;呼伦贝尔农垦集团的NEP与降水呈极显著正相关,而与气温的相关程度不大。建议呼伦贝尔农垦集团加强固碳能力高的耕作方式的推广力度,防止农田生态系统的固碳能力下降,同时加强农业灌溉及人工影响天气能力建设,降低农田干旱灾害的发生风险及影响。
文摘心血管疾病已成为威胁人类健康的头号杀手。目前,医生们通过左心室MRI成像技术对左心室轮廓进行手工标注来计算心脏的各项功能参数,以监测和预防心血管疾病,但此方法的标注工作量大、耗时且繁琐。目前,深度学习在许多医疗影像分割领域取得了显著的成功,但在左心室轮廓分割领域仍有提升的空间。文中提出了一种基于组归一化与最近邻插值的MRI左心室轮廓精确分割网络——GNNI U-net(U-net with Group Normalization and Nearest Interpolation),该网络利用组归一化方法构建了能够快速、准确提取特征信息的卷积模块,基于最近邻插值法构建了用于特征信息还原的上采样模块。在Sunnybrook与LVSC两个左心室分割数据集上采用了中心裁减ROI提取的预处理方法,并对GNNI U-net进行了充分的对比实验。所提网络在Sunnybrook数据集上获得了Dice系数为0.937以及Jaccard系数为0.893的精度。在LVSC数据集上获得了Dice系数为0.957以及Jaccard系数为0.921的精度。GNNI U-net在左心室轮廓分割领域取得了比现有卷积网络分割方法更高的Dice系数精度。最后,进一步讨论并验证了组归一化操作卷积模块能够加速网络的收敛并提高分割精度;采用最近邻插值法的上采样模块对左心室轮廓这类较小目标的分割效果更好,能够在一定程度上加速网络的收敛。
