[1]周琳琳,丁卫平,张炜,等.面向医学图像检索的模糊注意力协同哈希网络[J].智能系统学报,2026,21(4):932-942.[doi:10.11992/tis.202508013]
ZHOU Linlin,DING Weiping,ZHANG Wei,et al.Fuzzy attentional collaborative hashing network for medical image retrieval[J].CAAI Transactions on Intelligent Systems,2026,21(4):932-942.[doi:10.11992/tis.202508013]
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《智能系统学报》[ISSN 1673-4785/CN 23-1538/TP] 卷:
21
期数:
2026年第4期
页码:
932-942
栏目:
学术论文—机器感知与模式识别
出版日期:
2026-07-05
- Title:
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Fuzzy attentional collaborative hashing network for medical image retrieval
- 作者:
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周琳琳, 丁卫平, 张炜, 黄嘉爽, 武倩楠
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南通大学 人工智能与计算机学院, 江苏 南通 226019
- Author(s):
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ZHOU Linlin, DING Weiping, ZHANG Wei, HUANG Jiashuang, WU Qiannan
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School of Artificial Intelligence and Computer Science, Nantong University, Nantong 226019, China
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- 关键词:
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医学图像; 图像检索; 模糊系统; 注意力机制; 深度学习; 特征提取; 深度哈希; 数据处理
- Keywords:
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medical image; image retrieval; fuzzy systems; attention mechanisms; deep learning; feature extraction; deep hashing; data processing
- 分类号:
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TP391
- DOI:
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10.11992/tis.202508013
- 摘要:
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近年来,医学影像技术的革新推动图像数据激增,高效检索成为提升诊断效率的关键。深度哈希算法以其高效编码广泛应用于图像检索,但在处理不确定的医学图像及不平衡数据时存在局限。为此,本文提出一种基于模糊系统的模糊注意力协同哈希网络,用于高效的医学图像检索。设计一个注意力增强的模糊特征协同器,通过计算模糊特征的注意力权重,提高类间差异性;基于Transformer的后件协同编码器利用多头自注意力机制增强图像语义建模,处理医学图像的非线性关系;最后,综合成对损失、平衡损失、量化损失与分类损失对模型进行优化,生成紧凑哈希码。在两个医学图像数据集上的大量实验证明了该算法的有效性。
- Abstract:
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In recent years, innovations in medical imaging technology have driven a surge in image data, with efficient retrieval becoming a critical factor in enhancing diagnostic efficiency. Deep hashing algorithms are widely used in image retrieval due to their efficient encoding. However, these algorithms have limitations when applied to uncertain medical images and imbalanced datasets. To address these challenges, this paper proposes a fuzzy attention collaborative hashing network (FACH) for efficient medical image retrieval. First, fuzzy feature coordinator enhanced by attention is introduced, which improves inter-class discrimination by calculating attention weights for fuzzy features. Then, Transformer-based posterior collaborative encoder employs the multi-head self-attention mechanism to enhance image semantic modeling and capture the nonlinear relationships in medical images. Finally, the model is optimized by integrating pairwise loss, balance loss, quantization loss, and classification loss to generate compact and discriminative hash codes. Extensive experiments conducted on two medical image datasets validate the effectiveness of the proposed algorithm.
备注/Memo
收稿日期:2025-8-10。
基金项目:国家重点研发计划项目(2024YFE0202700);国家自然科学基金项目(62576178, U2433216,62471259,62506176);江苏省自然科学基金项目(BK20231337);江苏省高等学校自然科学基金项目(24KJB520032);江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX25_2004,KYCX25_3741).
作者简介:周琳琳,硕士研究生,主要研究方向为图像检索和多粒度计算。E-mail:15861759190@163.com。;丁卫平,教授,博士生导师,IEEE 高级会员,中国计算机学会杰出会员。主要研究方向为数据挖掘、多模态机器学习、多粒度计算、演化计算和医学大数据分析。连续6年(2020—2025)入选美国斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单,其中2024年和2025年入选“终身科学影响力排行榜”,入选国际学术机构ScholarGPS 2024年全球前0.05%顶尖科学家榜单。江苏省高层次人才培养计划“333工程”第二层次培养对象, 江苏省“六大人才高峰”高层次人才,江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人,江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师,南通市“226 高层次人才培养工程”第二层次、第三层次培养对象。主持和主要参加国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金民航联合重点项目、国家自然科学基金面上和青年项目、江苏省自然科学基金、江苏省高校自然科学研究重大项目、江苏省现代农机装备与技术推广项目等各类科研项目20余项。获发明专利授权43项,其中美国发明专利3项,澳大利亚发明专利1项。 发表相关学术论文400余篇。E-mail:dwp9988@163.com。;张炜,讲师,硕士生导师,博士,主要研究方向为人工智能、模式识别和多视图学习。E-mail:weizhang@ntu.edu.cn。
通讯作者:丁卫平. E-mail:dwp9988@163.com
更新日期/Last Update:
1900-01-01