外壁涂覆介质层的微泡谐振腔热响应特性数值模拟分析

通过建立4层结构模型对涂覆介质层的微泡谐振腔进行热响应特性理论建模,研究了回音壁微泡腔外壁涂覆介质层时的热响应特性;利用有限元数值模拟的方法计算了涂覆介质层微泡腔的模式场分布和温度传感灵敏度.计算结果表明:具有氟化钙(CaF2)涂覆层的微泡腔在径向一阶和径向二阶模式下能够有效降低温度升高引起的红移效应,而在径向三阶模式下,其温度灵敏度较传统的二氧化硅微泡腔提升了约55%,研究结果对进一步提升微泡腔的潜力具有重要意义.     

相差细胞图像的光照均衡与分割计数方法研究

为了解决相差显微细胞图像的光照不均匀,实现准确、快速的细胞图像分割与计数,本文提出了一种图像光照均衡,并结合双阈值分割计数的方法。该方法对图像进行分块,依据子块与整幅图像平均灰度的比值进行亮度调节,并采用高斯函数权值优化比值,消除因图像分块而产生的“方块效应”,并通过图像熵与高斯函数标准差关系曲线确定了最优的标准差;使用双阈值方法分割修复后的图像,结合孔洞填充与面积约束优化分割后的细胞形态。利用C2C12相差显微细胞图像数据集测试该算法,其中高细胞密度图像的分割精确率、召回率和F值分别为0.966 2、0.967 8和0.967 0,明显优于其他对比方法。实验结果表明,该方法在处理不同细胞密度的光照不均匀相差细胞图像时,均能实现光照均衡,且图像信息损失较小,分割计数结果准确。     

基于模糊PID参数自整定的细胞培养箱温度控制算法

针对细胞培养箱温度控制具有非线性、时滞性、易受干扰且难以建立精确的数学模型的特点,传统的PID控制方法对于快速维持系统箱内温度稳定存在一定的局限性。提出了以温度误差和误差变化率为控制输入,培养箱内温度为控制量的模糊PID参数自整定的温度控制算法,实现了对PID参数的实时在线修正。实验表明,该模糊PID参数自整定温度控制算法,温度从26℃上升到目标温度37℃,建立稳态的时间为2890s,温度超调极小。系统温度控制精度为±0.05℃,并在相同型号的细胞培养箱上同样得到验证。在控制稳定性方面获得了比传统PID控制更好的控温效果,稳定快,极小超调,温度控制精度高,能满足细胞培养箱温度控制的要求。     

结合局部对比阈值与光晕移除的亮场细胞图像分割方法

针对亮场细胞图像存在对比度差、光晕破碎、细胞粘连,难以精确分割的问题,提出一种结合局部对比阈值与光晕移除的分割方法.首先,利用局部对比阈值检测并分割出含有细胞区域,再采用梯度迭代法进行光晕移除;然后,通过形态学操作与设置面积阈值进行优化处理,得到全局分割结果;最后,提取粘连细胞区域实现更精细的局部分割.实验表明:本文提...     

近红外无创血糖测量中径向基准位置的模拟及验证

利用近红外光谱进行无创血糖检测时,人体自身状况的变化对测量结果的准确性造成非常大的影响.浮动基准法意在测量血糖的过程中寻找一个径向基准点,在这一位置处的漫反射光对葡萄糖浓度的变化不敏感,可以作为内部基准来消除各种背景变化的干扰.以intralipid溶液作为人体组织模拟液,用蒙特卡罗方法以及实验验证了径向基准位置的存在,并研究了不同光学参数对它的影响.模拟结果表明,1300nm波长下径向基准位置距光源1mm,且生物组织的散射特性对它的影响比吸收特性明显;设计的双光纤连续移动测量样品漫反射光能量的实验确认了模拟结果的正确性,证明了径向基准位置的存在.     

反背景差分结合Otsu的细胞图像分割方法

针对相差显微镜采集的间充质干细胞图像具有对比度低、背景不均匀、光晕伪影等问题,提出了反背景差分结合Otsu的细胞图像分割方法.该方法通过构建反背景差分增强图像中细胞主体与非细胞区域的差异,降低背景不均匀干扰因素的影响,结合Otsu阈值分割法粗略区分细胞和背景,并通过二值形态学运算、图像滤波和局部梯度迭代的算法组合进一步...