手部软组织红外热像图处理与K-L变换分析

首先对手部软组织的红外热像图进行图像处理,包括灰度化、降噪、增强、分割,其中图像分割采用Otsu算法选择适当的阈值,从而将目标图像与背景分割.然后将处理后图像的像素值代入K-L变换,得到样本的特征空间,将所有样本都投影到该特征空间得到投影系数.最后利用欧式距离公式,最终判断手部软组织的病变情况.     

基于K-L变换的手部软组织损伤红外热像图处理研究

近年来,红外热像技术为人体关节的检测提供了一种新的方法.随着该技术不断成熟和图像处理算法的不断改进,使得红外热像图的分析得到了提高.经过拍摄大量的红外热像图,并且对其预处理后,采用K-L变换降低样本的维数,并且生成特征空间,将待识别的红外热像图投影到这个低维特征空间.然后计算出与待测样本最近的训练样本,最终找到手部软组织受损部位.     

膝关节红外热像图的多尺度熵算法分析研究

随着红外热成像技术的在医学领域日趋广泛的应用,传统的医学红外影像处理技术是通过医生观察胶片或者图像来进行诊断,需要医生具有足够的知识积累和临床经验.针对上述问题,提出了利用计算机图像处理技术对膝关节红外图像进行处理,形成图像信号序列,再通过多尺度熵算法进行数据信息分析,最终得出当机体膝关节出现病变时,其熵值在多个尺度上均低于健康机体熵值,且熵值越低,病变程度越大.     

基于光谱吸收原则的低成本硫化氢传感器研究

H₂S浓度检测的发展趋势是实时检测,基于光谱吸收原则是其中一个发展方向。用宽带光源替代以往使用的成本较高的窄带光源,降低整个系统的成本,可以提高检测系统的实用性。宽带光源经过Bragg光纤光栅滤波后可以得到窄带光。此方法得到的光波必然会有噪声和波动,然后对其进行滤波,消除一部分系统的噪声和波动,再通过光线分束器分别通入检测光路和参考光路后做差。此差分信号不仅消除了一部分系统噪声和波动,还消除了基波分量,增大了信噪比。用数学分析的方法推导出二次谐波信号,利用SIMILINK仿真观察此信号,不同浓度的H₂S气体会有不同的输出信号,也就得到了气体的浓度。双光路差分法、谐波检测技术和窄带滤波技术综合起来的优势是降低了成本,增加了信噪比,提高了系统的检测能力。实验仿真结果表明,在LED宽带光源基础上采用提取谐波信号的双光路差分方法检测H₂S气体浓度正确可行,此方法降低了系统成本,为大范围实际应用提供了可能性。     

Savitzky-Golay滤波器最优参数的SPR信号分析

表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)谱因共振强度、共振位置等不同而呈现不同的幅度和峰宽,需要发展自适应的分析方法才能保证SPR共振峰的精确定位。提出了一种基于Savitzky-Golay滤波器最优参数的SPR谱滤波方法,可根据实时SPR谱的特点优化滤波器参数(拟合阶数和窗宽),使滤波后光谱的均方误差(mean squared error, MSE)的Stein’s无偏风险估计(Stein’s unbiased risk estimate, SURE)最小,采用Monte-Carlo算法实现了SURE的快速求解。经验证,在不同的噪声水平下,SURE都可以准确反映实际MSE趋势及结果。采用搭建的SPR系统,实验测量了不同浓度、不同积分时间下蔗糖溶液的SPR信号,用提出的最优参数对SPR信号进行滤波,结果表明,与固定参数相比,该方法确定的SPR共振峰位置重复性误差较小,且不随噪声的增大而增大。