基于模糊处理的医疗信息数据存储系统的设计

为了提高医疗技术水平,加快医务人员对医疗信息数据的分析,使医疗信息数据运行更加顺畅,减少数据存储所占空间,需要对医疗信息数据存储系统进行设计。当前的医疗信息数据存储系统对医疗信息数据进行存储时,利用FPGA构建系统硬件,以硬件为基础将医疗信息数据存储,但在存储过程中,没有将冗余数据清除,导致存储空间易满,容量变小,存在正常医疗信息数据无处安放的问题。为此,提出一种基于模糊处理的医疗信息数据存储系统设计方法。该方法首先对医疗信息数据的来源进行统计,根据数据来源实现医疗数据的硬件构造,然后利用医疗信息数据中特征相似数据间的中介点实现数据聚类,完成对医疗信息数据的聚类存储,最后采用高斯混合模型对冗余医疗数据进行特征分析,以分析结果为基础,利用分数阶Fourier变换对冗余医疗信息数据进行删除操作,由此完成了基于模糊处理的医疗信息数据存储。实验结果证明,所提方法增加数据存储空间容量,减少对冗余数据的存储,加快医疗信息数据的存储速度,提高数据存储精度,为该领域研究发展提供强有力的依据。     

航天器多路射频频谱自动监测系统设计

设计了一种采用太阳能供电模式的无线户外环境监测系统。该系统由终端节点,ZigBee-GSM网关和上位机数据存储中心组成,集成ZigBee和GSM无线通信,根据用户发送的短信指令控制终端节点数据采集的通断,同时用户发送短信指令远程查询户外环境的重要信息。针对户外环境因子的特点,选用工业级、灵敏度高的传感器,对户外不同位置的PM2.5浓度和紫外线指数进行测量,测量结果既可在上位机实时显示和存储,也可以由ZigBee-GSM网关通过SIM900A模块发送至移动终端。户外测试结果表明,该系统运行稳定,数据传输可靠,能快速地实现远程遥测功能,为户外环境远程监测提供了一种技术手段。     

探测器偏置重建算法在工业CT检测中的应用

工业CT检测对象的大小是不固定的,最大限度地利用已有探测器的成像面积非常重要。采用探测器偏置来获得更大的扫描视野,并推导相应的重建算法。该算法首先使用Parker类型函数对采集到的投影数据中的冗余部分进行加权,然后采用扇束滤波反投影重建算法重建得到断层图像。在实验中使用实际工业CT系统分别采集钢制线对块与铝合金变速器外壳的投影数据进行重建算法的验证,重建结果证明了使用的探测器偏置重建算法的正确性与有效性,且空间分辨率和标准扫描的重建结果保持一致,这个方法可以在工业CT成像上有效使用。     

Low divergent diffractive optical element for remote detection

The low divergent Dammann grating is researched for the potential applications in aerospace. A laserbeam writing system is developed for writing the low divergent Dammann grating. The uniformity and efficiency of the Dammann grating are presented in this letter. The novelty of this letter is to demonstrate a low-cost and effective method to fabricate low divergent Dammann grating.     

Parameterization of land surface albedo

Remote measurements of Earth’s surface from ground, airborne, and spaceborne instruments show that its albedo is highly variable and is sensitive to solar zenith angle（SZA） and atmospheric opacity. Using a validated radiative transfer calculating toolbox, DISORT and a bidirectional reflectance distribution function library, AMBRALS, a land surface albedo（LSA） lookup table（LUT） is produced with respect to SZA and aerosol optical depth. With the LUT, spectral and broadband LSA can be obtained at any given illumination geometries and atmospheric conditions. It provides a fast and accurate way to simulate surface reflectance over large temporal and spatial scales for climate study.     

化学发光免疫检测仪涉及的关键技术

为实现化学发光免疫检测方法的临床应用,在深入分析化学发光免疫检测过程的基础上,对其涉及的各项关键技术进行了研究。针对化学发光免疫检测过程的3个关键环节:加样、洗涤和测量,提炼出化学发光免疫检测仪涉及的3项关键技术:微量液体试样精确加样技术、免疫复合物充分无损分离技术、微弱闪光信号精确测量技术。在液体加样方面,通过微升级别液体加注过程的分析及仿真给出加样模块相关参数的优化原则;在免疫复合物分离方面,通过复合物颗粒磁分离过程的分析给出磁场设计原则;在光检方面,给出了测量室设计原则及光电信号数据处理原则。在攻克上述关键技术的基础上,研制出Autolumis 3000化学发光免疫分析仪并成功实现临床应用。测试结果表明,仪器的变异系数 (Coefficient of variance,CV)为5%,最大检测速度为每小时180次,达到国外同类高端仪器的水平,表明所研究的关键技术是可行的。     

基于复合干涉的光纤低相干干涉传感系统研究

研究一种能够进行远程及绝对测量的光纤低相干干涉传感系统。该系统包含两个光纤干涉仪,其中一个光纤干涉仪置于被测场中感应被测量的变化,可实现远程测量;另一个光纤干涉仪解调被测量的值。运用波分复用技术,使用于解调的光纤干涉仪同时工作于低相干干涉和高相干干涉状态。用低相干干涉信号决定被测量的幅值,对被测量实现绝对测量,并使测量量程不受波长限制;同时,用高相干干涉信号对被测量进行高精度的测量。系统的测量量程为6mm,测量分辨率小于1nm,位移实验结果的线性相关系数R为0.99。     

Vague集信息熵测量及其应用

引入了区别于现有文献的Vague集信息熵和Vague集的关联熵的概念,给出了一种改进的测量方法,并讨论了它们之间的关系。进而,我们揭示了Vague集的熵和Fuzzy集的熵之间的关系,并分析了本文所定义熵的意义。最后,讨论了这种关联熵在模糊识别和医疗诊断上的应用。     

Recent advances of variational model in medical imaging and applications to computer aided surgery

In this paper, we review some mathematical models in medical image processing. Due to the superiority in modeling and computation, variational methods have been proven to be powerful techniques, which have been extremely popular and dramatically improved in the past two decades. On one hand, many models have been proposed for nearly all kinds of applications. On the other hand, a lot of models can be globally optimized and also many computation tools have been introduced. Under the variational framework, we focus on two basic problems in medical imaging: image restoration and segmentation, which are core components for kinds of specific tasks. For image restoration, we discuss some models on both additive and multiplicative noises. For image segmentation, we review some models on both whole image segmentation and specific target delineation, with the later being a key step in computer aided surgery. Additionally, we present some models on liver delineation and give their applications to living donor liver transplantation.     

汶川八级地震滑坡高速远程特征分析

汶川地震触发的高速远程滑坡主要沿龙门山主中央断裂带汶川映秀—安县高川—北川县城—平武南坝—青川一线地震破裂带展布。由于获得了1.5g以上的抛掷加速度,具有明显的气垫效应,估计最大滑动速度一般大于70m•s-1,滑动距离一般为滑体启动时长度的数倍甚至10多倍,堆积成坝形成多处堰塞湖,最大滑行距离达3.2km。本文重点解剖了位于地震破裂带南西段(初始震中)的汶川映秀牛圈沟滑坡—碎屑流、位于地震破裂带中段的北川城西滑坡和位于地震破裂带北东段青川东河口滑坡—碎屑流3个典型实例,认为具有如下特征：(1）岩性条件：母岩遭受长期构造动力作用,呈碎裂岩体,后期被强烈风化,岩体极为破碎;(2）抛掷效应：位于汶川地震主断裂带或附近,垂直加速度大于水平加速度,强地面运动持时长,岩体发生振胀和抛掷;(3）碰撞效应：上部滑坡体发生高位剪出和高位撞击,致使岩体碎屑化;(4）铲刮效应：撞击作用导致下部山体被铲刮,形成次级滑坡,为碎屑流体提供了足够展翼和抛洒物源体积;(5）气垫效应：碎屑化岩体快速抛掷导致下部沟谷空气迅速谷状圈闭和向下紊流,形成气垫效应,或者,在下部地形开阔地带压缩空气呈层流状态致使滑体凌空飞行。