检索结果-内蒙古大学图书馆

生物医学工程学杂志 2023年第5期40卷 843-851页

作者：李昕王凯景军尹立勇张莹谢平燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004 秦皇岛市第一医院河北秦皇岛066004 燕山大学工程训练中心河北秦皇岛066004 燕山大学康养产业技术研究院河北秦皇岛066004

为了充分挖掘轻度认知障碍(MCI)患者的神经振荡耦合特征,本文分析对比了28名MCI患者(MCI组)与21名正常人(正常对照组)在六种异频组合下的耦合特征强度。结果表明,与正常对照组相比,MCI组在δ-θ节律组合下交叉频率耦合的全局相位同步指... 详细信息

为了充分挖掘轻度认知障碍(MCI)患者的神经振荡耦合特征,本文分析对比了28名MCI患者(MCI组)与21名正常人(正常对照组)在六种异频组合下的耦合特征强度。结果表明,与正常对照组相比,MCI组在δ-θ节律组合下交叉频率耦合的全局相位同步指数差异具有统计学意义(P=0.025,d=0.398)。为了进一步验证此耦合特征,本文提出一种优化的卷积神经网络模型,该模型融入了时频数据增强模块与批归一化层,在防止过拟合的同时增强了模型的鲁棒性。基于此优化模型,以δ-θ节律组合下的锁相值矩阵作为模型输入的单一特征,对MCI患者的诊断正确率达(95.49±4.15)%,敏感性与特异性分别为(93.71±7.21)%和(97.50±5.34)%。本文研究结果表明,δ-θ节律组合下的锁相值矩阵特征能够充分反映MCI患者的认知状态,有利于辅助MCI诊断。

关键词：交叉频率耦合锁相值数据增强批标准化

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基于脑电图的帕金森轻度认知障碍功能网络特征分析

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计量学报 2024年第1期45卷 135-144页

作者：李昕张晴张莹谢平尹立勇燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学康养产业技术研究院河北秦皇岛066004 秦皇岛市第一医院河北秦皇岛066004

帕金森氏轻度认知障碍(PDMCI)是帕金森氏症患者痴呆的先兆,这对使用神经评分量表和医生经验等传统方法进行准确诊断提出了挑战。利用26名PDMCI患者和23名正常人的脑电信号,基于定向传递函数构建了Delta、Theta、Alpha、Beta和Gamma频段... 详细信息

帕金森氏轻度认知障碍(PDMCI)是帕金森氏症患者痴呆的先兆,这对使用神经评分量表和医生经验等传统方法进行准确诊断提出了挑战。利用26名PDMCI患者和23名正常人的脑电信号,基于定向传递函数构建了Delta、Theta、Alpha、Beta和Gamma频段的脑功能网络。引入了一种新颖的图论特征——效率密度来捕获网络密度和传输效率。研究结果揭示了独特的连接模式,Delta和Theta波段的连接更紧密,而Alpha、Beta和Gamma波段的连接更稀疏。帕金森病(PD)患者与对照组之间的Theta、Alpha、Beta和Gamma频带存在显著差异(p<0.05)。因此,脑功能网络可以有效反映PD脑功能异常状态,效率密度特征可以反映PD脑功能异常活动的特征量。

关键词：智能信息处理帕金森轻度认知障碍脑电脑功能网络特征提取效率密度

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基于自适应Kalman滤波的平面阵列电容成像

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物理学报 2021年第11期70卷 299-307页

作者：张玉燕殷东哲温银堂罗小元燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室秦皇岛066004

针对平面阵列电极边缘电场和病态特性严重影响电容图像重建质量的问题,提出了一种改进的自适应Kalman滤波图像重建算法来同时减小电容及介电常数矩阵的噪声,在构建引入噪声的平面阵列电容成像状态模型的基础上,利用极大似然准则来对介... 详细信息

针对平面阵列电极边缘电场和病态特性严重影响电容图像重建质量的问题,提出了一种改进的自适应Kalman滤波图像重建算法来同时减小电容及介电常数矩阵的噪声,在构建引入噪声的平面阵列电容成像状态模型的基础上,利用极大似然准则来对介电常数矩阵噪声方差阵进行在线估计及实时修正,并且通过对系统误差协方差矩阵进行动态加权的方法来对此算法的收敛速度进行优化.通过一种复合材料结构件进行缺陷检测实验,结果表明与LBP, TR正则化及Kalman滤波算法相比,自适应Kalman滤波算法图像误差最高可降低约20%,图像相关系数高达0.79,收敛速度提升约15%,说明自适应Kalman滤波算法对提升重建图像质量的有效性.此研究对提高平面阵列电容成像的量化精度有着重要意义.

关键词：平面阵列电极电容图像重建自适应Kalman滤波复合材料极大似然准则

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基于改进CenterNet行人检测研究

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燕山大学学报 2023年第3期47卷 208-215页

作者：金梅秦芊张立国燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室河北秦皇岛066004

针对现有的CenterNet模型在行人检测中由于人体遮挡以及人体姿态多变等所引起的模型精度下降的问题,本文从三个方面对CenterNet进行改进。一是在原CenterNet基础之上设计了特征融合模块,该模块引入了反转卷积,从通道这一角度提取特征并... 详细信息

针对现有的CenterNet模型在行人检测中由于人体遮挡以及人体姿态多变等所引起的模型精度下降的问题,本文从三个方面对CenterNet进行改进。一是在原CenterNet基础之上设计了特征融合模块,该模块引入了反转卷积,从通道这一角度提取特征并与原特征进行融合,丰富了图像的特征表示,使其更好地定位到人体区域;二是提出了一种带有非局部注意力的检测头,通过计算特征图全局像素与当前特征像素相似度,从而对遮挡目标进行区分;三是对损失函数进行改进,将两项损失函数合并成一项,有效地减少了级联误差。实验结果表明,改进的CenterNet在WiderPerson数据集上的平均精度提升了3.29%,漏检率下降了3.26%。在数据集Human detection and tracking using RGB-D camera上的平均精度提升了2.66%,漏检率下降了2.46%。与原CenterNet相比,改进的CenterNet解决了该模型应用于行人检测中精度低的问题。

关键词：深度学习目标检测行人检测注意力

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基于sEMG和肌肉骨骼模型的手指多关节力矩耦合分析

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仪器仪表学报 2022年第9期43卷 266-275页

作者：谢平肖俊明于金须张立杰杜义浩燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004

手指内部力矩受表面肌电信号、肌力、手部姿态等因素影响而无法直接获取,为了实时且准确地获取手指各关节力矩以及耦合力矩并应用于手部康复机器人的交互控制中,提出了一种基于表面肌电信号和肌肉骨骼模型的手指多关节力矩和耦合力矩分... 详细信息

手指内部力矩受表面肌电信号、肌力、手部姿态等因素影响而无法直接获取,为了实时且准确地获取手指各关节力矩以及耦合力矩并应用于手部康复机器人的交互控制中,提出了一种基于表面肌电信号和肌肉骨骼模型的手指多关节力矩和耦合力矩分析与实时获取方法。首先设计了自适应手指关节角度采集系统,通过实验同步采集指浅屈肌与指伸肌的肌电信号以及手指各关节的角度数据,建立手指多关节力矩模型,从而获取手指各关节力矩。然后建立手指D-H模型,结合虚功原理获取手指的耦合力矩。最后,辨识了手指多关节力矩模型的参数,并通过OpenSim软件获取了仿真力矩。计算力矩与仿真力矩的对比结果显示:4名被试3个关节力矩的均方根误差分别为0.1567、0.097425、0.08495,证明了该方法能够实时并准确的获取手指各关节力矩和耦合力矩,能够满足手部康复机器人交互控制准确性和实时性的需求。

关键词：单关节力矩 sEMG 关节角度肌肉骨骼模型耦合力矩 D-H模型交互控制

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基于全介质超表面的微流体折射率传感器

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中国激光 2022年第6期49卷 159-168页

作者：陈颖张敏丁志欣周健赵蒙李美洁王建坤朱奇光燕山大学电气工程学院测试计量技术与仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室河北秦皇岛066004

基于全介质超材料的电磁属性,提出了一种基于硅缺口盘单谐振器的超表面微流传感装置;利用时域有限差分(FDTD)法进行仿真模拟,仿真结果表明,该结构可以产生三重Fano共振,包括可被入射光直接激发的明偶极共振以及非对称性结构下明暗模式... 详细信息

基于全介质超材料的电磁属性,提出了一种基于硅缺口盘单谐振器的超表面微流传感装置;利用时域有限差分(FDTD)法进行仿真模拟,仿真结果表明,该结构可以产生三重Fano共振,包括可被入射光直接激发的明偶极共振以及非对称性结构下明暗模式干扰产生的一个高阶模式杂化共振和一个磁共振。另外,分析了结构参数(缺口长度和宽度、结构的周期、硅盘半径和厚度)对Fano共振的影响以及微流装置中分析物厚度对传感特性的影响,得到参数优化后的结构的灵敏度最大可达到400.36nm/RIU,品质因数Q最大可达到1252.3,并证明了溶液厚度在一定范围内增大可以提升传感检测的性能。

关键词：传感器全介质超表面 Fano共振微流体传感检测折射率传感

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基于特征区域下凸点提取的藻类荧光光谱波长选择方法

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光谱学与光谱分析 2022年第10期42卷 3031-3038页

作者：张永彬朱丹丹陈颖刘喆段玮靓李少华燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004 河北先河环保科技股份有限公司河北石家庄050000

藻华现象的频繁发生严重影响了海洋环境和人类的生产活动,因此对水体浮游植物的监测十分重要。三维荧光光谱被广泛应用于水体浮游植物中藻类的群落组成分析和浓度定量分析,然而三维荧光光谱数据中的信息冗余给藻类定性定量分析带来了一... 详细信息

藻华现象的频繁发生严重影响了海洋环境和人类的生产活动,因此对水体浮游植物的监测十分重要。三维荧光光谱被广泛应用于水体浮游植物中藻类的群落组成分析和浓度定量分析,然而三维荧光光谱数据中的信息冗余给藻类定性定量分析带来了一定的影响。针对光谱信息冗余问题,提出了特征区域积分与凸点提取相结合的三维荧光光谱波长选择方法。以抑食金球藻、细长聚球藻、小球藻为研究对象,采用Savitzky-Golay卷积平滑法对三维荧光光谱进行预处理,解决了因外界因素造成的光谱噪声问题,采用马氏距离法剔除三维荧光光谱数据集中的异常光谱样本,运用浓度残差法剔除三维荧光光谱数据集中的异常浓度值样本,然后通过偏最小二乘回归模型的内部交叉验证均方根误差衡量不同特征区域下凸点的可靠性进行波长变量的选择。为验证波长筛选方法的有效性,对三种藻类建立偏最小二乘回归模型,以内部交叉验证决定系数(R^(2))、内部交叉验证均方根误差(RMSECV)作为模型评价指标。与全光谱数据建立的回归模型进行了比较,抑食金球藻、小球藻、细长聚球藻的波长变量由全谱的1071个分别减少到77个、75个、67个,R^(2)分别提高了0.0164,0.002和0.0324,RMSECV分别降低了1.8×10^(5),2.0×10^(5),2.6×10^(5)。与UVE方法相比,抑食金球藻、小球藻、细长聚球藻的波长变量分别减少了599个、357个、317个,R^(2)分别提高了0.0145,0.0004和0.0123,RMSECV分别降低了1.6×10^(5),7.0×10^(4)和1.6×10^(5)。经过该方法进行波长变量选择后,减少了冗余信息,提高了模型预测能力。

关键词：浮游植物三维荧光光谱特征区域凸点波长选择

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一种基于YOLOv3算法的3D打印点阵结构缺陷识别方法

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计量学报 2022年第1期43卷 7-13页

作者：张玉燕任腾飞温银堂燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004

针对3D打印点阵结构中缺陷目标因尺寸小、缺陷特征微弱而难以准确自动识别的问题,提出了一种基于YOLOv3算法的点阵结构缺陷智能识别新方法。该方法利用深度学习网络模型在特征提取方面的优势,采用多尺度网络进行预测,将缺陷的分类和定... 详细信息

针对3D打印点阵结构中缺陷目标因尺寸小、缺陷特征微弱而难以准确自动识别的问题,提出了一种基于YOLOv3算法的点阵结构缺陷智能识别新方法。该方法利用深度学习网络模型在特征提取方面的优势,采用多尺度网络进行预测,将缺陷的分类和定位问题作为回归问题处理。实验结果表明,所提算法实现了一种3D打印点阵结构内部典型缺陷的识别,缺陷检测回召率为96.6%,准确率为93.2%,模型平均精度均值为0.957,为进一步精确表征缺陷并分析缺陷对点阵结构性能的影响提供了依据。

关键词：计量学 3D打印缺陷检测 YOLOv3 点阵结构深度学习 CT图像

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基于HVD包络谱瞬态能量曲率的井架钢结构损伤识别

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振动与冲击 2021年第2期40卷 135-140,147页

作者：韩东颖罗皓孔祥西时培明燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

针对复杂工作环境下井架钢结构损伤识别问题,提出了一种基于希尔伯特振动分解(HVD)包络谱瞬态能量曲率的井架钢结构损伤识别方法。已知非平稳、非线性的复杂信号,利用结构低阶信息,利用HVD法将其分解为拥有缓慢变化多个信号分量之和,选... 详细信息

针对复杂工作环境下井架钢结构损伤识别问题,提出了一种基于希尔伯特振动分解(HVD)包络谱瞬态能量曲率的井架钢结构损伤识别方法。已知非平稳、非线性的复杂信号,利用结构低阶信息,利用HVD法将其分解为拥有缓慢变化多个信号分量之和,选取主分量提取信号特征;对于井架钢结构损伤识别,利用HVD法提取振动信号的损伤特征,将HVD包络谱瞬态能量曲率作为损伤敏感指标;计算井架钢结构振动信号包络谱瞬态能量曲率完成损伤识别,以ZJ70井架钢结构为例,通过损伤识别仿真计算,得出该指标对井架钢结构损伤敏感,能够准确识别单损伤和多损伤位置;将该方法应用于ZJ70井架钢结构实验模型,成功地识别了单损伤和两损伤,验证了该方法的可行性和准确性。

关键词：井架钢结构希尔伯特振动分解(HVD) 包络谱瞬态能量曲率损伤识别

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电镜图像的量子衍生协同式边缘滤波

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计量学报 2022年第8期43卷 1027-1035页

作者：崔法毅燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

针对冠状病毒电镜图像特点及其轮廓提取、目标检测和噪声抑制的综合处理需求,研究了量子衍生边缘滤波机制及协同策略。从像素的双量子比特态表示与量子测量及结果检验方式出发,结合力场转换与量子衍生中值滤波,构建了量子衍生协同式边... 详细信息

针对冠状病毒电镜图像特点及其轮廓提取、目标检测和噪声抑制的综合处理需求,研究了量子衍生边缘滤波机制及协同策略。从像素的双量子比特态表示与量子测量及结果检验方式出发,结合力场转换与量子衍生中值滤波,构建了量子衍生协同式边缘滤波框架及实施路线。实验分析了边缘滤波框架中的协同策略及融合效果,对比验证了量子测量结果检验方式的有效性。实验表明:冠状病毒电镜图像经过量子衍生协同式边缘滤波处理后,提升了形态学分析的质量条件。

关键词：计量学电镜图像量子衍生协同式边缘滤波双量子比特态表示量子测量中值滤波算法力场转换

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