检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2020年第7期40卷 2066-2072页

作者：都月孟晓辰祝连庆北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100101

随着光谱分析及荧光检测技术的快速发展,单色荧光标记已无法对细胞样本进行精准判断,必须采用双染色或多色荧光标记来分析细胞内部结构。然而,使用光谱测量方法进行多色荧光分析时,由于通常使用多种标记物同时对待测细胞进行标记,发射... 详细信息

随着光谱分析及荧光检测技术的快速发展,单色荧光标记已无法对细胞样本进行精准判断,必须采用双染色或多色荧光标记来分析细胞内部结构。然而,使用光谱测量方法进行多色荧光分析时,由于通常使用多种标记物同时对待测细胞进行标记,发射光谱会产生部分光谱重叠,为了准确对其进行分析,需将重叠峰分解为独立谱峰。针对光谱重叠现象,提出了遗传算法优化BP神经网络(GA_BP)的重叠峰解析算法。首先确定了BP神经网络具体结构,并对重叠峰信号进行二次微分预处理,确定重叠峰中单峰个数及单峰位置,将其作为重叠峰信号的特征值送入BP神经网络的输入层;其次将BP神经网络权值及阈值初始化,利用遗传算法全局搜索的优势,进行算法初始种群及种群规模等最优参数的选取,通过选择、交叉、变异等一系列遗传进化操作进行寻优计算,得到包含BP神经网络最优权值和阈值的个体;然后确定网络最优参数并进行相应网络训练,使优化后的BP神经网络可从输出节点处获得独立单峰的峰宽及强度;最后结合二次微分处理得到的重叠峰特征值,即可分离出单个谱峰。以随机生成的多组高斯重叠峰数学模型作为实验数据进行仿真实验,结果表明该方法具有较高的精确度。其中,双峰重叠峰及三峰重叠峰分解后峰强度及峰宽的最大相对误差分别为0.30%, 3.57%和0.64%, 3.83%;同时也可对四峰重叠峰进行较为准确的分解。此外,将GA_BP网络模型与未经优化的BP神经网络模型作对比,结果表明GA_BP网络运行5步后即可达到预设的误差值,而未经优化的网络模型则需19步方可达到,进一步证明GA_BP网络模型收敛更快且误差较低。由此可见, GA_BP算法在重叠光谱分析中有较好的效果,并可应用于其他能谱重叠峰的分解,与传统方法相比具有明显的优势,具有一定的实用价值。

关键词：生物医学重叠峰分解神经网络遗传算法

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结合光镊与微流控技术的红细胞变形性高通量检测及表征方法

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生物医学工程学杂志 2020年第5期37卷 848-854页

作者：张朦孟晓辰祝连庆北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100101

提出了一种结合光镊技术与微流控芯片的人血红细胞变形性高通量检测方法,用于红细胞变形性的统计学准确表征。首先,利用光阱力与流体粘滞阻力的共同作用实现红细胞的有效拉伸变形;然后,利用图像处理方法对单细胞变形前后的特征参量进行... 详细信息

提出了一种结合光镊技术与微流控芯片的人血红细胞变形性高通量检测方法,用于红细胞变形性的统计学准确表征。首先,利用光阱力与流体粘滞阻力的共同作用实现红细胞的有效拉伸变形;然后,利用图像处理方法对单细胞变形前后的特征参量进行提取,得到面积和周长变形指数;最后,进行统计学分析,并利用平均变形指数参量(、)对红细胞的变形性进行表征。搭建了高通量检测系统,通过大量实验得到了最优实验条件;并利用具有不同变形性的3组样本进行了统计学验证实验。结果表明,最小区分量为9.71%,8通道结构的检测通量约为370个/min。高通量检测及表征方法可以实现不同变形性红细胞的统计学有效区分,为其他类型样本的高通量变形性分析提供了解决思路。

关键词：红细胞变形性微流控芯片光镊高通量检测

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基于动态显微成像的红细胞多角度形态学分析方法

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光学技术 2021年第4期47卷 417-421页

作者：张朦孟晓辰祝连庆北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100101

提出一种结合显微镜和微流控芯片技术的红细胞多角度形态学分析方法,实现了红细胞的动态显微成像,用于红细胞多角度形态学的测量与分析。利用微流控芯片的缩/扩结构使红细胞在特定位置产生旋转或翻转;利用MATLAB对采集到的视频图像进行... 详细信息

提出一种结合显微镜和微流控芯片技术的红细胞多角度形态学分析方法,实现了红细胞的动态显微成像,用于红细胞多角度形态学的测量与分析。利用微流控芯片的缩/扩结构使红细胞在特定位置产生旋转或翻转;利用MATLAB对采集到的视频图像进行分帧处理,通过灰度调整、中值滤波、形态学处理、质心法、目标物识别、动态跟踪等算法处理后,实现对血细胞的有效识别与准确的分类、计数;对分类结果进行多角度形态学分析,并对不同形态红细胞进行最大直径的测量。通过对单细胞多帧关联图像的分析,验证方法的准确性;并利用红细胞多角度形态学分析方法,对糖尿病患者血液及正常人血液进行实验。结果表明,糖尿病患者红细胞相比于正常人红细胞,其平均最大直径及分布宽度均增大。微流控芯片结合图像处理的方法可以实现糖尿病患者与正常人红细胞高通量检测及多角度分析,为其他类型样本细胞多角度形态学测量提供新方法。

关键词：微流控芯片动态显微成像多角度形态学分析红细胞分布宽度

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基于结构相似约束生成对抗网络的视网膜OCT图像去噪算法

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电子测量与仪器学报 2023年第3期37卷 11-20页

作者：谢巧雪马宗庆祝连庆朱疆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192

光学相干断层扫描(OCT)图像中存在的散斑噪声会掩盖视网膜重要的形态学细节,妨碍视网膜病变的观察和临床诊断。提出了一种基于结构相似约束生成对抗网络的视网膜OCT图像去噪算法,基于残差策略改进生成对抗网络模型结构,并融合结构相似... 详细信息

光学相干断层扫描(OCT)图像中存在的散斑噪声会掩盖视网膜重要的形态学细节,妨碍视网膜病变的观察和临床诊断。提出了一种基于结构相似约束生成对抗网络的视网膜OCT图像去噪算法,基于残差策略改进生成对抗网络模型结构,并融合结构相似性损失约束模型优化,实现散斑噪声抑制,同时增强对视网膜结构细节的保留。在杜克大学发布的SD-OCT公开数据集上的实验表明,所提算法的峰值信噪比和边缘保持指数分别为28.08和0.960,优于所对比的其他去噪方法,且适用于其他来自A2A SD-OCT研究的公开数据集。

关键词：光学相干断层成像视网膜图像去噪生成对抗网络结构相似损失

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飞秒激光刻写FBG在电极放电下的光谱特性

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激光与红外 2017年第1期47卷 103-107页

作者：辛璟焘庄炜闫光娄小平祝连庆北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心光电测试技术北京市重点实验室北京100016 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192

采用电极脉冲电弧放电对紫外激光和飞秒激光刻写的光纤布拉格光栅(FBG)进行高温激励的研究,实验发现,紫外激光刻写的FBG,光栅透射谱大幅下降,光谱蓝移0.38 nm,飞秒激光刻写的FBG透射谱基本保持不变,光谱红移0.022 nm。特别是当电极在栅... 详细信息

采用电极脉冲电弧放电对紫外激光和飞秒激光刻写的光纤布拉格光栅(FBG)进行高温激励的研究,实验发现,紫外激光刻写的FBG,光栅透射谱大幅下降,光谱蓝移0.38 nm,飞秒激光刻写的FBG透射谱基本保持不变,光谱红移0.022 nm。特别是当电极在栅区中心位置放电时,光栅透射率上升达到最大,比无电极放电时大8 d B,表现出开关量特性。该特性在光纤开关量器件、光纤调Q激光器、新型光纤光栅解调与局部放电检测等领域具有潜在的应用前景。

关键词：光纤布拉格光栅飞秒激光电极放电开关量传感器

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基于超材料吸收器的非致冷微红外热探测器

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半导体光电 2023年第4期44卷 508-514页

作者：王海国陈艺祝连庆魏向阳北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192

研究了一种基于超材料结构的红外热探测器,该探测器利用光学超材料的局域场增强效应和热释电材料的温度敏感特性,实现对红外辐射的探测。利用有限元分析方法,研究了超材料吸收器的红外吸收特性和电磁场特性,分析了超材料吸收器与热释电... 详细信息

研究了一种基于超材料结构的红外热探测器,该探测器利用光学超材料的局域场增强效应和热释电材料的温度敏感特性,实现对红外辐射的探测。利用有限元分析方法,研究了超材料吸收器的红外吸收特性和电磁场特性,分析了超材料吸收器与热释电材料(LiTaO_(3))耦合结构的热学性能。结果表明,设计的超材料吸收器,可在3~15μm范围内调制峰值波长(主要覆盖大气窗口(8~14μm)),吸收率可达99.9%,带宽范围为0.2~1.0μm。当探测器的尺寸为23μm×23μm时,探测器稳态温度升高量为0.311 K,与类似工作相比,温度提升了约21倍。改进的红外热探测器具有显著的温度响应,适用于大规模像元级非致冷中远红外波段的热成像与传感应用。

关键词：红外热探测器超材料吸收器有限元分析热释电材料

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基于脉冲激光光镊的红细胞变形性动态测量方法

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激光杂志 2022年第8期43卷 71-75页

作者：周梅娟孟晓辰何露露光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192

随着微观操作技术的发展,各种技术被用于细胞变形性的测量,但对非接触和连续测量方法的需求仍然很大。结合脉冲激光光镊和微流控芯片技术,利用流体粘滞阻力使红细胞在捕获时产生一定的形变量,对变形前后的细胞进行图像处理并提取特征参... 详细信息

随着微观操作技术的发展,各种技术被用于细胞变形性的测量,但对非接触和连续测量方法的需求仍然很大。结合脉冲激光光镊和微流控芯片技术,利用流体粘滞阻力使红细胞在捕获时产生一定的形变量,对变形前后的细胞进行图像处理并提取特征参数进行统计分析,测得红细胞的弹性常数为17.95μN/m。同时利用该方法测得流量4μL/h、功率0.3 W下正常红细胞和500μmol/L CaCl溶液处理后红细胞的变形性,统计分析得到其水流方向上的平均形变指数分别约7.05%、10.89%,表明该方法可实现对红细胞变形性的有效表征。该方法为流动条件下测量细胞变形性提供了研究思路。

关键词：细胞变形性动态测量脉冲激光光镊弹性常数

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一种用于丙酮气体检测的智能MEMS仿生嗅觉系统

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北京信息科技大学学报（自然科学版） 2023年第3期38卷 52-58页

作者：周雨萌尤睿魏向阳祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192

提出一种基于卷积神经网络的便携式智能仿生嗅觉微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)设计方法。采用高集成度异质标记物敏感单元阵列作为系统前端气体感知器,通过RMSprop优化算法构建一维卷积神经网络丙酮气体质量浓度检... 详细信息

提出一种基于卷积神经网络的便携式智能仿生嗅觉微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)设计方法。采用高集成度异质标记物敏感单元阵列作为系统前端气体感知器,通过RMSprop优化算法构建一维卷积神经网络丙酮气体质量浓度检测模型,可实现模拟多组分气体环境中丙酮气体的高精度定量分析。实验结果表明,该模型的拟合优度为0.995,平均相对误差为0.0885,平均绝对误差为0.1216 mg/m 3,检测效果优于多层感知器神经网络、支持向量回归机等其他6种算法模型。在基于该系统开展的呼气实验测试中,15组样本的检测标准差在0.0125~0.3709 mg/m 3之间,具有优异的稳定性。

关键词：仿生嗅觉丙酮气体检测微机电系统卷积神经网络

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高超音速飞行器伸缩机翼的结构设计及稳定性分析

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机械工程师 2021年第6期 31-33,36页

作者：徐晓涵刘超北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192

高超音速飞行器机翼变形技术是军事领域研究的重点内容,对提升飞行器性能有着至关重要的作用。伸缩机翼技术是机翼变形技术的主要研究方向之一,文中以四连杆机构为基本单元设计了大承载、机翼面积变形量大、结构性能稳定的伸缩机翼机构... 详细信息

高超音速飞行器机翼变形技术是军事领域研究的重点内容,对提升飞行器性能有着至关重要的作用。伸缩机翼技术是机翼变形技术的主要研究方向之一,文中以四连杆机构为基本单元设计了大承载、机翼面积变形量大、结构性能稳定的伸缩机翼机构。从运动学角度研究了伸缩机翼的运动规律;通过静态应力仿真分析了其结构的稳定性;从模态特性角度分析了其在5阶不同振动频率下的变形情况。分析证明,设计符合伸缩机翼机构在高超音速环境下的动力学和静力学性能要求,为超高音速飞行器的机翼设计提供了一种简单、结构稳定、性能可靠的方案。

关键词：伸缩机翼高超音速飞行器强度分析模态特性

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一种基于OpenCV的高精度光斑中心定位方法

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光学与光电技术 2023年第5期21卷 67-72页

作者：姜超狄世超刘超寻静怡李俊北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192 北京航天发射技术研究所北京100076

激光光斑中心的准确定位对共焦显微系统有着重要作用。为了提高光斑中心定位的准确性,设计了一种基于OpenCV的高精度光斑中心定位检测方法。首先对采集到的光斑图像进行降噪滤波,再通过聚类分析,筛选连通域排除粗大误差,然后对目标连通... 详细信息

激光光斑中心的准确定位对共焦显微系统有着重要作用。为了提高光斑中心定位的准确性,设计了一种基于OpenCV的高精度光斑中心定位检测方法。首先对采集到的光斑图像进行降噪滤波,再通过聚类分析,筛选连通域排除粗大误差,然后对目标连通域边缘进行形态学处理,最后将边缘数据拟合成椭圆定位光斑中心。仿真与实验结果表明:该方法与其他传统光斑中心定位方法相比,具有小于0.1 pixel的亚像素级定位精度,检测结果更稳定,是一种高精度的光斑中心定位方法。

关键词：共焦显微系统光斑中心定位滤波降噪聚类分析形态学

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