Segmentation of cervical cell nuclei in high-resolution microscopic images: A new algorithm and a web-based software framework

In order to automate cervical cancer screening tests, one of the most important and longstanding challenges is the segmentation of cell nuclei in the stained specimens. Though nuclei of isolated cells in high-quality acquisitions often are easy to segment, the problem lies in the segmentation of large numbers of nuclei with various characteristics under differing acquisition conditions in high-resolution scans of the complete microscope slides. We implemented a system that enables processing of full resolution images, and proposes a new algorithm for segmenting the nuclei under adequate control of the expert user. The system can work automatically or interactively guided, to allow for segmentation within the whole range of slide and image characteristics. It facilitates data storage and interaction of technical and medical experts, especially with its web-based architecture. The proposed algorithm localizes cell nuclei using a voting scheme and prior knowledge, before it determines the exact shape of the nuclei by means of an elastic segmentation algorithm. After noise removal with a mean-shift and a median filtering takes place, edges are extracted with a Canny edge detection algorithm. Motivated by the observation that cell nuclei are surrounded by cytoplasm and their shape is roughly elliptical, edges adjacent to the background are removed. A randomized Hough transform for ellipses finds candidate nuclei, which are then processed by a level set algorithm. The algorithm is tested and compared to other algorithms on a database containing 207 images acquired from two different microscope slides, with promising results.     

链路共享的时延约束组播路由局部平衡优化算法*

分析了构建时延约束组播树的代价和计算复杂度,从优化最短路径出发,提出了一种基于局部信息的链路共享平衡优化路由算法。算法设计的链路选择函数不仅考虑了目的节点的优先级,同时还考虑了给予低时延路径一定的优先权,在满足时延约束的情况下使组播树的链路数尽可能少,降低了通过最小时延路径建树的概率,提高了链路的共享性。仿真表明,算法的综合性能比较好,在代价、延迟和计算复杂度之间能获得较好的平衡。     

基于HSI空间彩色差的快速水平集分割方法*

为提高分割速度、改善分割效果,从两方面进行改进:首先对传统的快速水平集分割进行改进,得到基于CV模型的快速水平集;其次,通过引入HSI空间中的彩色差概念,建立一种新的、尤其适合彩色图像的快速水平集分割方法。实验表明,新提出的基于HSI彩色差的快速水平集分割方法,对彩色图像具有良好的分割效果。与传统水平集分割相比,新方法在分割性能和运算时间两方面均有明显提高。     

MIMO-OFDM系统中基于压缩感知的信道参数反馈方法

为了解决MIMO-OFDM系统中基于完全信道状态信息预编码所面临的反馈链路开销大的问题,提出将压缩感知技术应用于这种预编码的信道状态信息的反馈阶段。在接收端通过压缩感知技术对由信道估计得出的信道状态信息进行观测,将少量的观测值反馈到发送端,在发送端通过正交匹配追踪算法重构出完全信道状态信息。仿真结果表明,信道状态信息在KLT域的压缩感知性能明显优于DCT域的压缩感知性能,可以由反馈到发送端的少量采样值精确地重构出信道状态信息,降低了反馈链路的开销。     

盲环境下数字图像的自动修复算法研究*

当前所有的数字图像修复算法都是一种半自动的方法,因为在对图像修复前,都是由用户给出想要修复的区域,而算法无法自动获取照片的破损所在。提出了盲环境下图像自动修复的概念,以基于数字图像的样本修复为基础,改进了基于纹理合成的图像修复算法。首次运用数字图像可信性评估体系于图像修复,并通过可信性综合度量模型判断确定待修复区域。实验证明,该算法最终达到了盲环境下的图像自动修复效果。     

基于生物加密的认证机制

为克服传统认证技术在保护安全和隐私方面的不足,提出了一种基于生物加密的身份认证模型。运用生物加密技术对用户脸部特征和密钥进行保护,防止非授权用户的访问和非授权资源的使用。实验结果表明,尽管人的面部表情变化多端,基于生物加密技术的认证系统仍能正确区分真正的用户与仿冒用户,起到很好的认证效果,保证了安全通信。     

基于运动区域检测的运动目标跟踪算法*

针对传统基于模板匹配的运动目标跟踪算法存在着计算量大、模板漂移导致跟踪失败的问题,提出了一种基于运动区域检测的运动目标跟踪算法。该算法通过采用光流法对目标运动区域进行估计,计算出光流场区域的形心,确定待匹配图相匹配范围,再用模板框在已确定区域进行模板匹配跟踪。根据某开放实验室行人录像跟踪实验表明,本算法能够有效解决模板漂移问题,提高了跟踪实时性, 实现了视频对象目标的跟踪。     

一种有效的复杂地质体剖面图自动生成方法*

提出了一种基于平面隐函数的实体切割思想和区域自动识别技术的地质体剖面图生成方法。其主要步骤包括：采用平面隐函数实现平面和地质实体的求交运算,生成离散的交线;采用基于KD树的空间索引方法,确定交线的邻接关系,生成地质体轮廓线;封闭的轮廓线将平面划分为多个复杂的区域(内含孔、岛),采用图论的多叉树形式化表达区域存储和组织;最后对多叉树表示的区域进行矢量图案的填充。实验结果表明,该算法有较好的计算效率,是一种比较实用的地质体剖切方法。     

微型多槽道平板热管传热特性分析及最大传热量预测

对三角形槽道的微型平板热管,进行流动、传热性能的理论分析和模拟.建立了微型平板热管的一维稳态模型,以分析工质在热管内的轴向分布,液体和蒸汽压力、流速的轴向变化,并计算其最大传热量.该模型更精确地考虑了具有互相连通蒸汽空间的平板热管,汽液界面剪切摩擦力对其传热性能影响,模型预测结果与实验数据取得较好的符合,能够更准确地预测微热管的最大传热量.该模型可用来帮助微型多槽道平板热管的结构设计.     

基于多层结构模型的生物信息分析平台研究

针对生物信息分析平台的构建,给出一种复合C/S、B/S的多层体系结构模型--BIOCMSM,并以构建新城疫病毒(NDV)生物信息分析平台为例,研究了该多层结构模型的实现过程.实验证明,BIOCMSM较好地解决了生物数据更新、数据集成、应用集成等问题.