基于CNN的冬虫夏草智能化分拣系统研究

目的:冬虫夏草收购中常常混有相似物种的伪品或不同等级的冬虫夏草,针对市场上由人工分拣带来的效率低、错误率高等问题,结合图像处理技术和深度学习方法,本研究设计了一套冬虫夏草智能化分拣系统,并对冬虫夏草的识别分拣算法进行了深入研究。方法:通过工业摄像头获取分拣时冬虫夏草及其相似物种的多角度图像,搭建了卷积神经网络CNN的识别模型,以拣选出掺入的非冬虫夏草物种,通过人工蜂群算法ABC(Artificial Bee Colony)优化学习速率,并将识别为冬虫夏草的品种通过Canny边缘检测算法和Hu矩得到冬虫夏草大小以及虫体所占比例,结合冬虫夏草质量来进行等级划分。结果:通过实验验证,该分拣系统可以实现对冬虫夏草及伪品的准确识别和快速分拣,识别正确率可达94%,分拣正确率达94.9%。结论:设计的基于CNN的冬虫夏草智能化分拣系统能够更加准确和高效的完成对冬虫夏草的有效识别分拣。     

静息态脑功能网络分析的假设驱动和数据驱动方法综述

基于功能磁共振成像的研究已发现在脑区之间存在低频波动一致的脑功能网络.脑功能网络有助于认识脑功能和诊断神经精神疾病,而脑功能网络分析方法在其中具有重要地位.本文首先综述了假设驱动和数据驱动进行脑功能网络分析的两类方法,接着对常用的基于感兴趣区、基于体素、基于独立成分分析、基于主成分分析和基于聚类方法的原理、优缺点做了详细介绍,并着重阐述了最近提出的组信息指导的独立成分分析方法,及基于半监督学习技术的感兴趣区选择方法,最后对改进方向进行了展望.     

经络信道结构的解剖可观性

笔者发现的信道结构不完备性定律为经络信道结构的系统性提供了理论依据。以往没有发现特殊结构的结论为这一认识提供了反证。新结构观认为:毛细血管、淋巴管、神经等生长需要靶细胞产生的诱导因子;初始发育时细胞和间隙、缝隙分布的不对称导致序因子的产生和分布不均衡;又由此导致毛细血管、淋巴管、神经等的分布形态出现时空有序;经络是对这种形态分布特征的简单刻画,它服从系统性统计分布规律;经络的信道结构是分布优化、有序兼容的系统性结构。笔者认为经络信道的空间序结构、时间序结构、发育过程的逻辑结构基础和兼容性均具有解剖可视性。精细解剖学、定量解剖学、发育过程解剖学、比较解剖学,生物体的数字化三维重建、发育过程的结构动态重建都应成为经络信道结构研究的重要工具。     

基于虚拟触觉的导盲手套的开发

目的 针对现有的导盲系统精度不足、盲人出行的安全性不足及出行不便捷等问题,设计一款基于虚拟触觉的导盲手套,帮助盲人解决出行难题。方法 通过北斗导航模块进行路线规划,将视觉识别和飞行时间技术相结合以识别路况,通过舵机实现手指限位产生虚拟触觉从而构建虚拟扶手并进行导盲。结果 选取10种盲道上常见的障碍物进行视觉识别,平均识别率大于89%,帧率大于14.5 fps,测距误差小于5 cm。结论 实际评测结果表明,本系统可满足对导航定位、障碍物、信号灯和公交站牌等的识别、测距和触觉导盲的需求。     

基于独立成分分析的精神分裂症患者动态脑功能网络分析新方法

目的 提出一种新的基于独立成分分析法进行动态脑功能网络分析的方法,并应用该方法探讨精神分裂症患者在动态全脑功能网络上的变异。方法 首先基于滑动时间窗方法计算正常被试和精神分裂症患者的动态全脑功能网络,然后使用组信息指导独立成分分析方法,提取每个被试的动态全脑功能网络的功能连接状态及相应的时间波动,比较正常被试和精神分裂症患者在功能连接状态上的差异。结果 两组的最重要功能连接状态的模式有相似性。正常被试在额叶、顶叶相关区域较精神分裂症患者具有更强的正功能连接;在小脑相关区域精神分裂症患者呈现出更多的正功能连接,而正常被试呈现出更多的负功能连接。结论 组信息指导独立成分分析方法可有效提取动态脑功能网络的功能连接状态,可揭示精神分裂症患者在动态脑功能网络的变异。     

经络信息通道结构体系

笔者通过对机体信息通道的定量与定性分析,建立了单一信道结构(神经、血管、淋巴管、间隙、缝隙等)的不完备性定律,排除了单一信道结构作为经络信道的可能性。通过对目前经络研究综合分析,认为:体躯部经络信息通道的结构主要服从系统性统计分布规律,不是单一特异实体;各层次信道以优化的结构关系组织在经络干线上,经络的信道结构是优化的、有序兼容的系统性结构。从该新学说出发,笔者提出了经络役使原理,这一原理对新学说提供了生物发育学的理论支持。经络干线的纵向分布是生物进化过程中,原始前向运动的动物体内,信息和能量分子的微观复杂运动和机体宏观前向非匀速运动跨尺度关联,其冲量和动量在身体前向纵轴方向(经络干线方向)分量上形成了主向量,生物为了适应和利用这种自然规律逐渐分化和进化,形成了现代的经络干线。该经络的"生物学起源说""体躯部经络信息通道实质说"初步构成了较为完整的理论体系框架。     

人体心电心音信号定征分析系统设计

目的：设计人体动态心电心音信号定征分析系统。方法：设计了一套以内置A／D的单片机为控制核心,结合信号调理电路和USB通信接口传输的同步采集系统及VC＋＋6．0开发的心电心音定征分析系统,整个系统包括模拟电路、数字电路和PC客户定征分析软件等3个部分。结果：采用双通道、双采样率采集方法实现了动态心音和心电信号的同步采集、实时存储,并可从复杂的带噪原始信号中精确检测提取出心电信号的QRS波、P波、ST段等以及心音信号的各成分。结论：整个系统操作简便、测量准确、功耗低、体积小、数据分析处理功能强大,可在家庭和医院使用。     

一种基于笔形束核的快速剂量计算方法

针对传统笔形束核剂量算法计算过程复杂、速度较慢的问题,提出一种基于笔形束核的快速剂量计算方法。该方法在球壳坐标系下,利用射束与不同球壳层碰撞后轴线与体素相交情况的相似性,通过对每条射束只计算初始球壳层碰撞点处轴线与体素的相交情况,并将初始球壳层深度与其它球壳层深度的比值作为校正因子得到其他层碰撞点处轴线与体素的相交情况。避免射线追踪法的重复使用,在不影响算法精度的情况下节省大量时间。实验结果表明:在不同射野大小［（3×3）、（5×5）、（10×10） cm2］的水模体中计算深度剂量分布,两种算法的计算精度基本一致,改进算法的计算速度提升约2.7倍。同时当射野面积为（10×10） cm2时,在肺阻块模体和骨阻块模体不同深度的剖面剂量计算中,改进算法与传统算法的计算精度也基本一致,但计算速度提升约2.6倍。     

X线曲面断层片法医学同一认定相关指标的建立

目的通对X线曲面断层片不同牙列区域进行观测,全面筛选颌面影像法医同一认定的定性识别指标,为建立颌面部的同一认定信息数据库提供基础。方法随机选择X线曲面断层片800张作为研究对象,根据牙齿、颌骨及其毗邻结构的生理解剖特征、病理变化特征和牙齿的各种治疗特征进行初级编码和分级编码,统计其牙列编码的多样性。结果 600张X线曲面断层片(牙齿或治疗或没有治疗)全口牙列、上颌、下颌牙列的多样性分别为90.7%、74.8%、74.3%,右上、左上、右下、左下后牙区编码的多样性分别为68.8%、69.3%、63.7%、66.8%,前牙区、上前牙区、下前牙区的多样性分别为24.3%,25.7%、17.8%。200张牙齿有治疗史者的X线曲面断层片全口牙列、上颌、下颌牙列编码的多样性分别为99.0%、98.0%、98.5%。右上、左上、右下、左下后牙区编码的多样性分别为96.5%、97.5%、98.5%、97.5%,前牙区、上前牙区、下前牙区牙列编码的多样性分别为54.0%、51.5%、59.5%。结论应用全口、单颌或后牙区牙列的编码对法医学同一认定均具有较高的价值,而前牙区虽有一定的法医学同一认定价值,但其识别率不高。     

基于数学形态学人脑MR图像感兴趣区域的提取**★◆

背景：在人脑MRI图像中感兴趣区域提取中，应用数学形态学方法取得了较好的效果，但是在抗噪性能和结构元素选取时存在一些不足之处，使得提取效果有缺陷。 目的：在数学形态学的基础上，采用一系列改进的数学形态学方法，以期清晰完整地提取人脑MR图像中的感兴趣区域如脑脊液部位，为医学诊断提供准确信息。 方法：首先采用复合形态学滤波去除脉冲和高斯噪声，用高低帽变换进行图像增强，然后用形态分水岭阈值分割提取脑部各成分，对分割出的脑脊液图像进行形态开闭滤波、边缘跟踪和灰度填充后，运用抗噪型边缘检测算子检测出清晰完整的脑脊液区域边缘，最后在原图像中用彩色标定，突出感兴趣区域。 结果与结论：综合应用多种数学形态学算法，清晰完整地提取了人脑MRI图像中的感兴趣区域——脑脊液部位。经验证，该方法具有简单、快速、精度高、适用性强等特点。 关键词：图像分割；边缘检测；人脑图像；数学形态学；感兴趣区域；提取