滤除工频干扰的自适应相干模板法

本文提出了一种滤除工频干扰的自适应和相干模板法，这种方法利用信号的相干性质，从原始输入信号中得到工频干扰的模板，进而从原始输入信号减去工频干扰的模板，从而达到滤除工频干扰的目的。自适应相干反法不需要附加的参考信号通道，方法简单，计算量极少，无需专用硬件便可实现。     

抑制工频干扰及基线漂移的快速算法

本文讨论了一种可由普通微处理器快速实时实现的自适应模板法 ,并从FIR滤波器的角度证明了该方法不仅可消除工频干扰 ,而且对基线漂移也有一定的抑制作用。     

抑制准周期干扰的自适应相干模板法

本研究将用于滤除工频干扰的自适应相干模板法进行了推广 ,使其可以用于抑制准周期干扰。这种方法利用干扰信号的准周期性 ,从原始输入信号中得到干扰信号模板 ,进而从原始输入信号中减去干扰信号的模板 ,从而达到滤除信号中准周期干扰的目的。自适应相干模板法不需要附加的参考通道 ,方法简单 ,计算量小 ,无需专用硬件即可实现。     

基于自适应陷波技术的心电图工频干扰抑制研究

我们研究了一种基于QR分解最小二乘（QRD-LS）算法自适应陷波技术的ECG工频干扰抑制法，其充分利用了自适应滤波器自动跟踪干扰的能力，自动消除工频干扰，提高信噪比。而且此方法采用直接针对输入数据矩阵进行递推的QRD-LS算法进行权值的训练和更新，有很好的数据稳定性，且可用并行Systolic处理结构高效地实现，因此ECG工频干扰抑制法有很强的实用性。仿真实验表明该方法具有传统基于LMS算法自适应陷波器所无法比拟的优点，工频干扰滤除效果更佳。     

心电信号中工频干扰的消除

研究了消除心电信号工频干扰的几种数字滤波器的设计方法，包括设计原理，实现方法及优缺点，从实用角度阐明了各种方法的滤波性能。     

自适应干扰对消技术提取胎儿心电的可视化仿真实现

目的:用可视化编程技术实现胎儿心电信号提取和分析.方法:获取受试者仰卧位的腹部平行放置的两对电极的二道心电信号;在Windows系统下,用Delphi嵌入汇编技术实现对模/数采样卡的低层I/O操作;用自适应干扰对消技术提取胎儿心电信号.结果和结论:计算机仿真结果表明,该方法能获取较清晰的胎儿心电信号.讨论:①基于Windows开发的系统具有较好的交互性和移植性,②获得胎儿心电后可用我们已开发的成熟技术实现对胎儿心动周期信号的混沌特征分析,以估计胎儿自主神经系统功能.     

一种基于自适应的脑电滤波技术

本文提出了一种基于自适应的脑电滤波技术,即用ＬＭＳ自适应预测滤波器来分离脑电中的平稳和不平稳成分,提取非平稳成分来压缩脑电处理数据量。为进一步设计脑电图的计算机自动分析和诊断系统,打下基础。     

基于k均值聚类和自适应模板匹配的眼底出血点检测方法

眼底出血点是糖尿病视网膜病变的早期症状,准确检测眼底图像中的出血点,对于构建糖尿病视网膜病变的自动筛查系统具有重要意义,本研究提出了一种基于k均值聚类和自适应模板匹配的出血点检测方法。首先利用HSV空间亮度校正以及对比度受限自适应直方图均衡化方法对眼底图像进行预处理,然后使用k均值聚类分割出候选目标,最后利用自适应归一化互相关模板匹配与支持向量机(SVM)分类器对候选目标进行筛选,从而得到真正的出血区。采用DIARETDB数据库的219幅眼底图像进行实验,本方法在图像水平的灵敏度为100%,特异性为80%,准确率为92.4%,在病灶水平的灵敏度为89%,阳性预测值为87.3%。结果表明本方法能够实现眼底图像中出血点的自动检测。     

基于双目视觉的呼吸运动实时跟踪方法研究

探讨一种基于双目视觉的呼吸运动实时跟踪方法,以减少在胸腹部的肿瘤放射治疗中由于呼吸等因素造成肿瘤位置动态位移而引起的治疗误差。使用由双摄像机组成的计算机视觉系统,实时匹配出标记物在左右两摄像机采集的图像中的具体坐标,依据双目成像的基本原理,计算出标记物在腹部表面的三维坐标值,结合时间参数,计算出该特征点三维坐标的变化情况,以此来完成对呼吸运动的实时跟踪。在目标跟踪过程中,使用鲁棒性强的SIFT(scale invariant feature transform)算法作为目标图像匹配的方法,并且在算法设计过程中,采用动态选择待匹配图像和局部搜索的策略。实验结果表明,目标图像匹配精确,减少了提取图像SIFT特征所需要的大量时间。在一个呼吸周期内,视觉测量的标记物的最大运动范围与实际测量值不超过0.2 cm,且能够做到实时性计算。该模型的运行精度高,能够较好地实时跟踪人体的呼吸运动。     

基于DTCWT和cICA的光电容积脉搏波运动干扰消除算法

目的:随着穿戴医疗设备普遍被接受,在利用光电容积脉搏波描记法(PPG)测量血氧、心率等生理参数时,运动干扰与脉搏信号频率混叠问题尤为突出,为了在日常活动状态下得到准确的生理参数,消除运动干扰是最为重要的手段。方法:提出了一种基于双树复小波变换(DTCWT)和约束独立成分分析(cICA)的组合算法消除运动干扰。首先用DTCWT将含有运动干扰的两路(红光和红外)PPG信号分解为若干不同频带的分量;然后通过cICA方法,提取感兴趣的脉搏成分;最后通过最小均方误差自适应滤波器实现两路PPG信号重建。结果:由DTCWT+cICA恢复的PPG波形得到的心率值与无运动干扰时基本一致,而血氧饱和度值也与无运动干扰时最接近。结论:与DTCWT和cICA相比,DTCWT和cICA组合算法能更有效地消除PPG中的运动干扰。实验结果验证了方法的可行性和有效性。     

基于T波最大值的T波电交替分析法

提出了一种基于T波最大值T波电交替(T-wave alternans,TWA)的快速傅氏变换(Fast fouriertransform,FFT)分析法。该方法能在减少抽样频率的条件下,保证计算精度。基于T波最大值的方法还解决了固定T波的取样点随着心率的变化而变化问题。该方法对连续128个正常心跳周期的ST-T结构中的T波最大值进行FFT变换,进而可以得到其功率谱曲线图。该功率谱图可反映TWA。     

AR spectral analysis of EEG signals by using maximum likelihood estimation

In this study, EEG signals were analyzed using autoregressive (AR) method. Parameters in AR method were realized by using maximum likelihood estimation (MLE). Results were compared with fast Fourier transform (FFT) method. It is observed that AR method gives better results in the analysis of EEG signals. On the other hand, the results have also showed that AR method can also be used for some other researches and diagnosis of diseases.     

基于多分辨分析与连续小波变换提取和分析兔体感诱发电位

研究单次提取兔体感诱发电位,并定位和分析诱发电位波形成分。麻醉兔,以0.5Hz频率电脉冲刺激兔下肢隐神经,3764Hz采样率收集兔头皮电位。采用一维多分辨分析提取兔体感诱发电位,并用连续小波变换定位和分析诱发电位波形成分。单次诱发电位的小波变换与叠加平均诱发电位比较,表明Daubechies小波多分辨分析可以单次提取诱发电位。连续小波变换能够精确定位诱发电位中波形成分,并可采用连续小波变换分析诱发成分的频域特性。连续小波变换技术把一维时域信号投影到二维时频空间研究将成为医学信号处理的一个有用方法。     

Characterization of Anisotropic Diffusion Tensor of Solute in Tissue by Video-FRAP Imaging Technique

In this study, a new method for determination of an anisotropic diffusion tensor by a single fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) experiment was developed. The method was based on two independent analyses of video-FRAP images: the fast Fourier transform and the Karhunen–Loève transform. Computer-simulated FRAP tests were used to evaluate the sensitivity of the method to experimental parameters, such as the initial size of the bleached spot, the choice of the frequencies used in the Fourier analysis, the orientation of the diffusion tensor, and experimental noise. The new method was also experimentally validated by determining the anisotropic diffusion tensor of fluorescein (332 Da) in bovine annulus fibrosus. The results obtained were in agreement with those reported in a previous study. Finally, the method was used to characterize fluorescein diffusion in bovine meniscus. Our findings indicate that fluorescein diffusion in bovine meniscus is anisotropic. This study provides a new tool for the determination of anisotropic diffusion tensor that could be used to investigate the correlation between the structure of biological tissues and their transport properties.     

医学图像三维有限元重建中的数据管理及T10～T12胸椎模型建立

在进行生物力学分析时 ,依靠序列医学图像进行三维有限元模型重建是一种必要的手段 ,但是此过程中图像的数据处理和网格划分等繁重的前处理工作 ,成为了有限元分析工作的瓶颈 ,尤其是形状和其医学图像的数据具有复杂性的胸椎的模型的建立。针对胸椎三维有限元模型建立所必需的数据 ,给出了基于 CT医学图像处理所必需的数据结构和类型 ,分析了数据获得和处理的方法。同时提出了基于分块建模思想的数据管理方法 ,结合MSC.Marc软件实现了网格划分 ,建立了 T10～ T12段胸椎的三维有限元模型 ,其形态特征基本保持了实际骨骼的外形特征 ,满足了生物力学研究分析的要求。针对医学序列图像处理和有限元模型的建立过程中的数据获得与管理 ,是非常有意义的重要工作之一 ,对于其他类似的基于医学图像 (CT、MRI等 )的人体组织的三维有限元重建工作 ,具有拓展意义和实际的指导意义。