OCT无创检测技术的人体血糖平衡延迟时间研究

为了研究在人体血糖快速变化情况下,皮肤组织液糖浓度与血液(指血、静脉血)中血糖变化的延迟关系,采用光学相干层析技术,通过人体口服葡萄糖耐量测试和血糖钳夹实验,测量了随血糖变化的皮肤光衰减系数,并对人体血糖平衡延迟时间问题做了研究。为了避免由于延迟因素造成预测血糖值误差过大,选择700m ~800m以下皮肤深度的真皮网状层作为分析计算区域。结果表明,延迟时间一般随着皮肤区域深度的增加而缩短;在不同的皮肤深度区域,血糖平衡延迟时间存在一定的差异性。此研究有助于提高光学无创血糖检测的准确性和可靠性。     

光学相干层析无创血糖检测中相关性分析及标定

在光学相干层析无创血糖检测中,由于人体皮肤各层组织物质分布并不均匀,且不同种类组织对于血糖变化的相关性也并不一致,因此如何正确地选择皮肤内部用于标定的组织相关区域,最大限度地排除来自皮肤其他层组织无关信号的干扰成为亟需解决的问题之一。通过研究皮肤内部不同深度区域的组织散射系数与血糖变化的相关性,提出一种相关性标定分析算法,利用此算法可以得到皮肤散射系数与血糖变化最相关的组织区域来进行标定,消减了背景噪声以及皮肤内与血糖无关组织层信号的干扰。此算法有利于提高血糖值的预测精度,对于光学相干层析无创血糖检测的研究具有一定的应用价值。     

正弦调制偏振光无创血糖检测的研究

常规的有创血糖检测方法有较多的局限性,光学无创血糖检测是糖尿病患者自我血糖评估的最佳方法,提出了一种偏振光无创血糖检测方法,将正弦调制偏振光通过血糖引起的微小偏振角的变化转化为电光调制器基频和倍频两个分量的变化,由相关原理高灵敏锁相放大器检测基频信号,控制法拉第线圈电流补偿血糖引起的偏转角变化,利用血糖浓度与法拉第线圈电流的线性关系,计算获得血糖浓度。以LX-20全自动生化分析仪测得的数据作为标准进行对比实验,葡萄糖溶液实验的相关系数为0.9952。研究表明偏振光无创血糖检测方法具有较高的检测灵敏度和准确度,为研制实用的新型无创血糖检测仪打下了基础。     

红外无创血糖检测与阵列信号处理

红外无创血糖检测是一种不需收集血样进行人体血糖浓度测量的新方法.它不仅可以减少患者的痛苦,还能进行连续测量.由于无创血糖检测技术市场利益巨大是各国研究的热点,且技术相互之间保密,可参考的数据不多.常用的技术是利用一束一定波长的红外光传过人体部分血管区域,从光谱中提取相应的血糖浓度信息,但在测量精度和稳定性方面存在着问题.为了克服红外无创血糖检测中存在的难题,使微弱的光谱信号变化能正确的体现人体血糖浓度,作者根据朗伯-比尔定律原理,分析了人体葡萄糖的吸收谱,设计了多波长红外血糖检测传感器阵列,采用MOE和MADALINE整合神经网络方法建立了传感器阵列信号处理模型,使红外无创血糖检测的精度和稳定性得到了改善,同时讨论了红外无创血糖检测中需要注意的问题.     

无创人体血糖光学检测技术研究与展望

对糖尿病患者血糖浓度的频繁测定是控制病情的重要手段,但目前频繁采血的有创测量方法给患者带来了极大的痛苦和不便。本文对国内外无创血糖光学检测技术,尤其是近红外光谱检测技术的研究现状及存在的问题进行了综述,指出了无创血糖检测的技术难点和解决方案,并对未来的研究方向和发展趋势进行了展望。     

光学相干层析术中的图像处理研究

超辐射发光二极管（SLD）和超短脉冲飞秒激光是光学相干层析（OCT）的理想光源,实验中,SLD光源的边峰效应,造成了OCT图像的模糊,本文采用一阶近似的方法,对图像进行了处理,获得了清晰的层析组织结构图,文中还提出出现边峰的原因是器件本身所致,模拟结果与实验相符。     

近红外光谱无创血糖检测中的生理背景问题

分析了目前直接利用携带复杂组织背景信息的人体近红外光谱进行无创血糖检测方法存在的技术障碍：作为主要信息载体的人体生理背景成分复杂、易变,导致测得的人体近红外光谱无法反映血液中血糖浓度的变化信息,因此,其检测精度很难达到临床应用的要求。提出一种新方法,即利用血流容积一直在变而人体组织背景和血液成分含量短时间不变的事实,消除人体组织背景干扰,获得只反映血液信息的＂纯净＂光谱,将近红外无创血糖检测技术的重点问题转移到如何得到具有较高信噪比的光谱数据,为该技术的临床应用提供了可能性。     

无创血糖检测光声信号的特征提取

针对有创血糖监测会带来二次感染的风险而提出的无创血糖检测方法,该方法的信号特征在复杂环境下不易提取。为了更方便地提取出光声信号,提出了一种基于Laplace小波变换提取光声信号的方法。结合光声原理、压电陶瓷等效电路模型,提取光声信号的基本特征信号,采用该基本特征信号作为Laplace小波基,在实际制作的光声检测系统,对100mg/dL~400mg/dL四组不同浓度的葡萄糖溶液的实际信号分析,经提取后的光声信号与葡萄糖浓度有显著线性特征。     

血糖浓度荧光光谱检测研究

传统血糖检测需从患者静脉取血,给糖尿病人带来了极大的痛苦和经济负担,利用荧光测试技术进行血糖的无创检测研究.通过对不同葡萄糖浓度的全血、血清和不同浓度的红细胞溶液进行系列荧光光谱实验,结果表明全血在720～730 nm附近有明显荧光特征峰,其中720 nm附近特征峰由血细胞引起、730 nm附近特征峰是由糖份引起,且全血和血清中此位置处峰值强度均随血糖浓度变化而规律性变化.实验结果为进一步进行血糖荧光无创检测打下了基础.     

血糖检测中信息处理的理论与方法

糖尿病是危害人类健康的三大慢性非传染性疾病之一,可以引起心脑血管疾病、肾功能不全、眼底病变甚至可能导致失明、血栓栓塞导致肢体坏死等并发症。积极预防和治疗糖尿病已成每个人刻不容缓的事。血糖浓度值是筛查和诊断早期糖尿病的重要指标和敏感指标,同时,掌握血糖浓度的变化也是了解糖尿病病情和评价治疗效果的重要途径。本文对现有的血糖检测方式进行了概述,重点介绍了最具有发展前景的无创血糖检测方式以及其在国内外的发展现状,并对其中的多种前沿技术进行了简要分析。     

无创伤人体血糖检测系统设计

针对现今糖尿病人急剧增多,有创检测血糖在一定程度上限制了血糖检测次数,增加了感染机率。本文根据比尔定律以近红外光漫反射原理为基础,利用人体组织血流容积周期性变化这一事实,采用电压与血糖浓度标定的方法,介绍了一种便携式无创血糖检测系统,并给出了具体的设计方案。实验结果表明,该系统能够较好地解决因个体皮肤差异所带来的血糖检测误差,实测电压与实际血糖浓度存在一一对应关系,利用查表法能够简单方便地得到血糖浓度。     

基于图像处理的保偏光纤偏振轴高精度检测法

通过CCD显微成像系统采集Panda型保偏光纤的截面图像,利用基于Hessian矩阵的亚像素精度边缘检测算法提取两应力圆边缘线点,进行椭圆拟合后过两椭圆中心连线得到偏振轴轴线,实现了偏振轴轴线的自动识别及与已知键定位轴相对角度的自动检测。实验结果表明,在均值为0、方差为0.5的高斯噪声下,本文方法仍可保证偏振轴角度的检测偏差未超过±0.3°,并对真实光纤截面图像的处理具较好的鲁棒性。     

Underwater image processing method for fish localization and detection in submarine environment

Object detection is an important process in image processing, it aims to detect instances of semantic objects of a certain class in digital images and videos. Object detection has applications in many areas of computer vision such as underwater fish detection. In this paper we present a method for preprocessing and fish localization in underwater images. We are based on a Poisson–Gauss theory, because it can accurately describe the noise present in a large variety of imaging systems. In the preprocessing step we denoise and restore the raw images. These images are split into regions utilizing the mean shift algorithm. For each region, statistical estimation is done independently in order to combine regions into objects. The method is tested under different underwater conditions. Experimental results show that the proposed approach outperforms state of the art methods.     

红外图像综合处理算法研究

本文对点运算的图像增强算法和红外滤波增强算法进行探讨和研究,包括灰度变换和直方图修正,平滑滤波和锐化滤波。平滑滤波能够有效的对噪声进行平滑处理,达到去除噪声、提高图像质量的目的。锐化滤波中的拉普拉斯模板算法能够对图像的轮廓线进行有效的增强,图像的视觉效果得到了很大的提高。但是该算法处理后的图像视觉效果生硬、不够柔和,同时也会对噪声进行增强。以上方法的单独应用只能针对图像的某些特征进行处理,为了能够提高图像的综合质量,我们需要对以上算法的综合应用进行研究。     

一种基于iPiano非凸优化的图像分割方法

文中提出一种新的基于iPiano非凸优化算法的图像分割方法。该方法通过核函数将低维空间数据映射到高维特征空间。图像分割模型中的数据项涉及非光滑的L1范数形式,并且以Ginzburg-Landau泛函作为正则项。因此该分割模型是非凸非光滑的,采用iPiano非凸优化算法对其进行直接求解。该分割模型能够适应于多种不同的图像数据类型,不受初始条件的影响,能够获得同其他主流图像分割算法相类似的分割结果。同时该方法是iPiano非凸优化算法在图像分割领域的第一次应用,扩展了iPiano算法的应用领域。     

血糖浓度无创监测的建模与预测

将近红外漫反射光谱技术应用到血糖无创监测中,实验使用傅里叶近红外光谱仪及其光纤附件采集志愿者指尖的近红外漫反射光谱。并对光谱进行平滑,基线校正和一次求导预处理,采用偏最小二乘法建立校正模型。采集漫反射光谱的同时抽适量的血样在分光计上标定血糖的实际值,并对校正模型计算值和实际标定值进行比较,结果表明个体建模的相关性很好,相关系数达到0.891以上,均方差小于0.122。     

Transition detection in image processing

Image data can be modelled by stationary autoregressive (AR) models. However, local nonstationarities called events result in irregular properties. Detection of events using local statistical properties of residual sequences, jumps in model parameters, Laplacian output of data, and steepness measure of data have been discussed and a detection procedure has been suggested.     

基于中值滤波器的红外图像噪声处理的改进方法

基于红外图像成像的机理和热像仪工作方式,红外图像往往混有大量随机噪声,而这些都是造成红外图像和视频质量下降的重要原因。中值滤波是一种常用的非线性的滤波方式,对于图像降噪有很好的效果。中值滤波器的处理窗口大小需要提前设定且在处理过程中不能改变。噪声密度越大需要处理窗口越大,但也导致图像的细节相应越模糊。综合窗口大小对降噪能力和细节处理能力的影响,文中对传统的中值滤波器算法进行改进。实验表明,在中值滤波器去除噪声的过程中,随着窗口图像噪声分布情况动态调整窗口大小,能够做到既尽可能去除噪声,又尽可能保持图片的细节,使图像处理整体效果得到提升。     

一种基于图像融合的含噪图像边缘检测方法

针对含噪声图像在边缘定位、噪声抑止、弱边缘保留及边缘细节的视觉感知等方面难以兼顾的具体情况,提出了一种基于图像融合的含噪图像边缘检测方法。首先,讨论了基于小波变换模极大值的图像边缘检测法;结合数学形态学基本运算与信息熵理论,提出了改进的灰值数学形态学图像边缘检测法,并分析了其基本原理。然后,结合两种方法的优点,采用叠加运算进行图像融合最终检测到的图像边缘连续完整。最后,与传统边缘检测法、小波变换模极大值法、改进的灰值数学形态学法进行了实验对比,结果表明,本文算法优质系数最大,所花时间最少。