利用多准则Hopfield网络对ECT进行图像重建

针对电容层析成像技术中图像重建质量较差的问题,提出一种基于多准则Hopfield网络模型的电容层析成像的改进图像重建算法。首先分析了ECT图像重建和Hopfield网络的基本原理,然后根据ECT图像重建的特点确定了4种准则函数:图像熵、测量电容和估计电容的误差平方和、重建图像的局部非均匀性函数和总变差,并将这4种准则函数引入Hopfield网络的能量函数中,由此推导出Hopfield网络的动态方程,在此基础上得到ECT图像重建迭代算法,最后通过仿真实验对所提方法进行了验证。仿真实验结果表明利用此方法获得的重建图像误差和相关系数比LBP算法和Landweber迭代算法得到的相应指标要好。由此可见,该方法是一种有效的、精确度较高的ECT图像重建方法。     

电容层析成像在滑动轴承润滑油膜测量中的应用

滑动轴承是燃气轮机、蒸汽轮机、压缩机等重型旋转机械中的关键部件,其安全稳定运行具有重大的经济意义。该文提出将电容层析成像技术用于滑动轴承润滑油膜分布的监测。根据滑动轴承的特点,设计特殊的传感器结构。将轴颈设为特殊的传感器电极,与轴瓦上的常规电极共同形成电极阵列,对轴颈和轴瓦间的环形空隙区域成像。对设计的传感器结构建立有限元模型,计算传感器电容、电极对灵敏场等,以分析传感器的特性。采用LBP和Landweber 2种算法重建滑动轴承润滑油膜分布图像,重建算法能较好地重建设定油膜分布下的图像。     

改进的ECT成像法在传送带检测上的应用研究

针对电容层析成像技术中的"软场"效应问题,在分析了样条权函数神经网络算法基本原理的基础上,指出了基于样条权函数算法的改进思想.并将改进后的算法应用在电容层析成像对传送带钢芯绳检测技术的图像重建中,同时利用仿真得到的电容值,对算法进行了成像计算.并且与神经网络算法中的BP神经网络算法和样条权函数算法的成像进行了比较.实验...     

网络编码在拓扑推断中的应用研究

针对现有的基于线性网络编码的网络拓扑推断算法中拓扑错误推断率较高、节点资源消耗大等问题,提出了一种改进的网络拓扑推断解决方案。在无链路丢包的情况下,提出了组合包测量方法,不仅适合二叉树类型的网络,也适合于存在节点度数大于3的中间节点的树状网络拓扑;在存在链路丢包的情况下,提出了快速发包算法,避免了网络中间节点和探测包帧结构设计上的额外开销。仿真结果表明,该算法具有更广泛的适用范围,具有更严谨的推断过程,同时能够在不增加网络节点运行负担的情况下降低错误推断率。     

Functional organisation of the endomembrane network in the digestive gland of the Venus flytrap: revisiting an old story with a new microscopy toolbox

Up-to-date imaging approaches were used to address the spatiotemporal organisation of the endomembrane system in secretory cells of Dionaea muscipula. Different ‘slice and view’ methodologies were performed on resin-embedded samples to finally achieve a 3D reconstruction of the cell architecture, using ultrastructural tomography, array tomography, serial block face-scanning electron microscopy (SBF-SEM), correlation, and volume rendering at the light microscopy level. Observations of cryo-fixed samples by high-pressure freezing revealed changes of the endomembrane system that occur after trap activation and prey digestion. They provide evidence for an original strategy that adapts the secretory machinery to a specific and unique case of stimulated exocytosis in plant cells. A first secretion peak is part of a rapid response to deliver digestive fluids to the cell surface, which delivers the needed stock of digestive materials ‘on site’. The second peak of activity could then be associated with the reconstruction of the Golgi apparatus (GA), endoplasmic reticulum (ER) and vacuolar machinery, in order to prepare for a subsequent round of prey capture. Tubular continuum between ER and Golgi stacks observed on ZIO-impregnated tissues may correspond to an efficient transfer mechanism for lipids and/or proteins, especially for use in rapidly resetting the molecular GA machinery. The occurrence of one vacuolar continuum may permit continuous adjustment of cell homeostasy. The subcellular features of the secretory cells of Dionaea muscipula outline key innovations in the organisation of plant cell compartmentalisation that are used to cope with specific cell needs such as the full use of the GA as a protein factory, and the ability to create protein reservoirs in the periplasmic space. Shape-derived forces of the pleiomorphic vacuole may act as signals to accompany the sorting and entering flows of the cell.     

光学相干断层成像在眼后段检测中的应用

光学相干断层成像（OCT）是一种新型的,无损伤的光学成像技术,能够实现实时的纵向层析成像,在医学临床具有广泛的应用前景。本文探讨了其在眼后段检测中的应用。     

基于改进U-Net的SPECT骨显像病灶分割研究北大核心CSCD

在核医学中,单光子发射计算机断层(single-photon emission computed tomograpy,SPECT)骨显像是辅助医师诊断癌症的重要手段。针对骨显像图像信噪比低、边界模糊、病灶小难以提取和人工勾画病灶耗时等问题,提出一种基于改进U-Net网络的骨显像病灶自动分割算法。该算法在U-Net的原卷积块基础上,采用了多尺度密集连接(multi-scale dense connection,MDC)的方式来提高对小病灶特征的提取能力,同时解决了网络加深后出现的梯度消失问题。其次,为提取病灶的细节特征,在密集连接和跳跃连接处引入了注意力机制结构。最后,针对使用小样本数据集,模型难以收敛的问题,采用迁移学习的方法,优化了模型的初始参数,提升模型的泛化能力和分割效率。此外,为了降低计算量、进一步提高分割效果,对数据集进行了裁剪和去噪。同时,将处理后的图像采用旋转、镜像等方法进行了数据扩充。实验结果表明,改进的U-Net的识别精确率(precision)、平均交并比(mean intersection-over-union,mIoU)分别能达到0.7352、0.4673,效果优于目前主流的分割算法,具有一定实际应用价值。     

光学相干层析系统的信噪比分析及优化

为提高光学相干层析(OCT)系统的信噪比(SNR),改进系统的探测灵敏度,保证系统的成像质量,从理论上详细分析了光学相干层析成像系统中的主要噪声源,建立了系统噪声的理论模型,分析了光学相干层析成像系统中的各个组成单元对系统信噪比的影响.建立了一套实用型的光学相干层析成像系统,对该探测系统中的噪声进行了测量,得到系统噪声的实验模型.然后对理论分析的结果进行一定的修正,并对实验系统进行优化,得到了16μm的纵向分辨率,-90 dB的探测灵敏度.     

宽带快速线性扫频激光光源的研制

报道了一种基于光栅多面镜调谐滤波器的宽带快速线性扫频激光光源。调谐滤波器由光栅和旋转多面镜组成,采用了非望远镜型利特罗布局,以简化滤波光学系统。在激光谐振腔中采用了自发辐射光谱范围互为拓展的双半导体光放大器,并将二者并联使用以确保宽光谱范围。研制的扫频激光光源的中心波长为1312 nm,扫频光谱范围为170 nm,半峰全宽为116 nm,对应于多面镜695 r/s的转速,扫频速度达到50 kHz,相应的激光输出平均功率为2 mW。该宽带快速线性扫频激光光源,尤其适用于高分辨扫频光学相干层析成像系统,轴向分辨率能达到6.5μm。