多模态医学图像融合超声检查系统的设计与实现

超声检查系统所呈图像中缺乏三维结构信息,且商业的医学图像分析软件价格昂贵。为此,开发一款综合病灶部位的三维模型和二维超声图像各自特征以及对应空间关系的检查系统。基于开源的医学图像处理软件、商用的电磁定位系统和超声成像系统,在局域网环境下,遵循OpenIGTLink协议进行数据共享的超声检查系统。该系统主要由超声图像信息共享模块、超声图像显示模块、超声探头实时跟踪模块、2D/3D配准融合模块组成。实验结果表明,该系统可初步应用于临床教学和临床辅助诊断等领域,具有价格低廉、扩展性强、维护方便等优势。     

半监督空间化竞争聚集算法及其在图像分割中的应用

经典竞争聚集( CA)算法在聚类时对于样本中的少量已知信息没有加以利用,但这些信息往往需要应用到整个聚类过程中。此外,在相似度度量函数的选择上CA算法使用常见的欧氏距离,然而欧氏距离仅适用于团状数据,制约了算法的应用范围。针对上述问题,通过引入具备半监督学习能力的半监督项对隶属度矩阵进行增强,利用聚类中心和中心邻近的点组成空间,把样本点与该空间的距离替代欧氏距离作为新的相似度度量标准,并给出判断聚类中心能否合并的阈值参数,最终得到半监督空间化CA算法。通过在人造图像和真实图像上的分割结果表明,该算法能够更准确地获取聚类类别数以及更好的聚类效果。     

区域计算机联锁CAN实时性改进及仿真分析

区域计算机联锁系统采用调度监督加集中联锁的方式实现,其安全通信网通过物理介质的延伸进行区域性控制,随着大量相邻站点并入系统,对安全协议的实时性要求也逐渐增高。为此,针对该系统使用的控制局域网络( CAN)总线协议,对站间安全通信网CAN总线的传输时延进行分析,采用动态优先级算法对实时性进行改进。仿真结果表明,通过改变负载,相比于标准CAN,改进的CAN总线协议降低了节点的最大时延,能够保证不同类型节点的实时性,可满足区域计算机联锁系统对网络通信的要求。     

汽车减震器参数同步数据采集系统设计

为了解决汽车减震器运行时压力与位移信号难以同步采集的问题,设计了一种基于51单片机和AD7572的同步数据采集系统.系统通过51单片机控制两个独立的高速A/D转换通道同步采集压力与位移信号,采用USB串口与上位机通信实现数据的储存、传输和处理.示功图对比表明,该系统可以完成减震器关键参数的同步采集,具有较高的实用价值.     

移动无线传感器网络连通性自主恢复算法

无线传感器网络(WSNs)中关键节点故障会将网络分割成多个不连通的分区,给网络性能带来严重影响.而无线传感器网络往往布置在人工难以干预的偏僻恶劣环境中,网络连通性的自主恢复尤其重要.提出一种自主网络分区检测和连通性恢复(APDCR)策略,容忍无线传感器网络中关键节点的故障.APDCR首先基于1跳邻居和部分2跳邻居信息提出一种新的关键节点识别算法,然后给出关键节点的备用节点的选取算法和网络连通性恢复算法,最后扩展算法处理两个节点同时故障时网络不连通问题(2-APDCR).模拟实验结果表明了算法APDCR的有效性.     

一种基于群组判断离差的偏好集结方法

针对群决策偏好集结中违反Pareto 最优性的情况, 设计一种基于群组判断几何离差的同质性集结方法. 该方法在集结前进行几何离差测试, 以确定个体决策信息的离差水平. 离差较小时, 可基于几何平均集结; 对于离差较大且修正复杂度较高的决策信息, 采用主成分分析(PCA) 从高维决策信息中提取大多数相关信息, 在不依赖主观分析的情况下进行加权集结. 仿真实验表明, 所提出的方法能够在不违背Pareto 最优性的基础上集结离差较大的群决策信息.

     

基于6LoWPAN的边缘路由器设计研究

提出了一种智能6LoWPAN传感网络边缘路由器设计实现方法。该方法基于嵌入式操作系统Linux系统平台和单CPU的方案实现,通过在系统Linux上移植6LoWPAN协议簇,使射频接口LAN承载6LoWPAN网络,本地6LoWPAN传感网络通过边缘路由器接入互联网。6LoWPAN传感网络边缘路由器采用多协议融合的方式实现IPv4/IPv6双栈协议、NAT64协议、6to4隧道协议的统一,实现6LoWPAN网络节点通过6LoWPAN边缘路由器与互联网在不同网络环境下的自适应接入。     

物联网智能终端适配中间件开发模式

针对目前大多数的智能终端应用开与服务开发,需针对终端不同种类、不同的操作系统等进行定制,存在开发周期长,成本高,增加了重复性劳动和资源浪费的问题,阐述并提出研发一款适合各类智能终端的物联网应用适配中间件,以匹配不同数据源和不同终端.研究了中间件的系统架构和技术架构,采用面向对象的思想,融合MVC(Model View Control),Adapter,Singleton等多种设计模式.智能终端中间件能够提高物联网领域行业应用能力,扩大物联网领域的接入渠道.     

基于混合机制的Kerberos安全性增强方案

针对Kerberos协议的弱点和安全性问题,提出了一个基于混合加密机制的Kerberos改进方案,目的是防范口令攻击和内部攻击。给应用服务器和AS服务器分配公钥和私钥,用户与服务器之间的会话密钥由DH密钥交换生成。给出了改进后的 Kerberos 协议的六个步骤,并对安全性进行分析。分析结果表明,新方案能够增强Kerberos协议的安全性,而且比公钥加密机制高效。     

分块子空间追踪算法

压缩传感理论是一种充分利用信号稀疏性或者可压缩性的全新信号采样理论。该理论表明,通过采集少量的信号测量值就能够实现可稀疏信号的精确重构。本文在研究现有经典重构算法的基础上,提出结合图像分块思想和回溯思想的分块子空间追踪算法（Block Subspace Pursuit, B_SP）用于压缩传感信号的重构。该算法以块结构获取图像,利用回溯过程实现支撑集的自适应筛选,最终实现图像信号的精确重构。实验结果表明,在相同测试条件下,该算法的重构效果无论从主观视觉上还是客观数据上都有不同程度的提高。