检索结果-南通市图书馆

作者：陈美瑶合肥工业大学

学位级别：硕士

随着人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)需求的不断增加,机器能否正确分析用户的情绪状态成为交互体验的关键。因此,自动情绪识别这项具有挑战性的任务获得了众多国内外研究人员的关注。多年来,其研究方向主要集中在基于行为反... 详细信息

随着人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)需求的不断增加,机器能否正确分析用户的情绪状态成为交互体验的关键。因此,自动情绪识别这项具有挑战性的任务获得了众多国内外研究人员的关注。多年来,其研究方向主要集中在基于行为反应的情绪识别和基于生理信号的情绪识别。其中,脑电(Electroencephalography,EEG)信号凭借其具有较高的时间分辨率,可以提供直接的、高精度的识别方法而在情绪识别领域有着不可替代的地位。近年来,深度神经网络(Deep Neural Networks,DNNs)已被应用于基于脑电的情绪识别任务,并取得了比传统算法更好的性能。基于DNNs的方法可以分为基于特征解码器的和数据驱动的。一方面,对于第一类基于DNNs的方法来说提取更具区分性的特征是有挑战性的,并且这些手工特征可能会忽略跨通道或与时间相关的有用信息。另一方面,尽管基于DNNs的方法可以是端到端的,但是它们仍然存在超参数过多、训练数据过多的缺点。为了克服这些缺点,本文提出了一种基于深度森林的多通道脑电情绪识别方法,可以充分挖掘脑电信号时空信息,提高情绪识别的识别精度:首先考虑到基线信号的影响,对去除伪影后的原始脑电信号进行基线去除的预处理。其次,通过根据各脑电通道的空间位置进行等价矩阵的映射来构造2D帧序列,使其具有跨通道的空间信息和时间上的信息。最后,将2D帧序列输入到本文构建的分类模型中,挖掘脑电信号的时空信息,对脑电情绪进行分类。该方法除了模型参数少和不需要大量的训练数据之外,也无需手工特征提取步骤,是一种数据驱动的方法,且分类模型对超参数设置不敏感,大大降低了情绪识别任务的复杂性。为了验证本文提出方法的可行性,在DEAP和DREAMER两个公开的数据库上进行了实验,并与现有方法进行了性能对比。在DEAP数据库中,本文所提方法在效价(Valence)和唤醒(Arousal)维度的平均识别精度分别达到97.69%和97.53%;在DREAMER数据库中,本文所提方法在效价(Valence)、唤醒(Arousal)和支配(Dominance)维度平均识别精度分别达到89.03%、90.41%和89.89%。相比于现有的方法,其识别精度均有提升。本文研究能够推动基于深度学习的脑电情绪识别技术的发展。

关键词：人机交互情绪识别深度神经网络多通道脑电深度森林时空信息

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面向运动场景的非接触式视频心率检测研究

面向运动场景的非接触式视频心率检测研究

作者：武梦影合肥工业大学

学位级别：硕士

基于头部前后方向振动的运动鲁棒视频心率检测研究

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基于头部前后方向振动的运动鲁棒视频心率检测研究

作者：岳必成合肥工业大学

学位级别：硕士

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中国普乐手语手势动作识别研究

中国普乐手语手势动作识别研究

作者：魏馥琳合肥工业大学

学位级别：硕士

我国听障人群约占世界1/5并逐年增加,中国手语是聋人和健听人交流的一种有效工具,如何实现大规模词汇量的中国手语手势动作识别仍然面临很多问题。作为一种规范的语言文字型手语,中国普乐手语采用音形码和部件码编码手势动作实现中国汉... 详细信息

我国听障人群约占世界1/5并逐年增加,中国手语是聋人和健听人交流的一种有效工具,如何实现大规模词汇量的中国手语手势动作识别仍然面临很多问题。作为一种规范的语言文字型手语,中国普乐手语采用音形码和部件码编码手势动作实现中国汉字的表达。其编码手势动作规模小且数量恒定,易于词汇量扩展,且文字型手语有助于聋哑人建立汉语思维,学习知识,从而融入社会。因此,本文以普乐手语编码手势动作为主要研究对象,分别从表面肌电电极和摄像头两种手势动作信号捕获方式入手,深入研究中国普乐手语手势动作识别的具体问题。1、表面肌电信号(surface electromyogram,sEMG)在表征精细手势动作方面具有天然优势,但由于个体解剖生理差异及执行方向等因素,同一手势动作产生的sEMG信号不尽相同。本文提出了一种基于典型相关分析的方向无关手势识别框架PICCA(position independent canonical correlation analysis),以预先定义的专家特征集为桥梁,将多个方向的训练特征与指定方向的测试特征映射成统一风格特征,挖掘相同手势动作sEMG信号在不同方向上的相似性。用户相关和用户无关两种实验方案的结果表明,采用CCA得到的手势动作识别结果相比于无CCA的结果分别提升28.52%和44.19%,充分说明PICCA方案能够提取相同手势动作在不同方向上sEMG信号的相似性,为减弱肌电控制系统中的用户依赖特性和方向依赖特性提供一种解决方案。同时,通过较少量的测试数据参与模型校准,实现方向无关手势动作肌电信号有效识别,在一定程度上降低了用户数据采集负担。2、由于摄像头成本低、用户无需佩戴传感器、设备普及度高等优点,基于视觉的手势识别技术引起了研究学者的广泛关注。本文也研究了基于摄像头的中国普乐手语手势识别。中国普乐手语编码手势动作共有13个基本手形,每个手形分别在三个不同方向上执行,分别代表三种不同的编码手势动作。本文提出了基于手指角度距离特征(angle distance of fingers,ADOF)和手掌角度距离特征(angle distance of hand,ADOH)用于表征同一手势动作的不同方向信息,之后通过动态时间规整算法(dynamic time warping,DTW)将ADOF和ADOH特征进行相似性距离映射,进一步增强特征的鲁棒性。实验表明本文提出的特征ADOF或ADOH,结合DTW映射有助于提取对指向敏感的信息,可以有效识别中国普乐手语编码手势动作;采用分类器工具包进行手势动作识别,对两类特征大部分分类器的结果可以达到95%和90%以上。该研究为大规模词汇量连续中国手语识别系统提供了一种解决方案,尤其对推广规范的中国手语具有重要意义。

关键词：普乐手语手势识别典型相关分析动态时间规整特征提取

基于联合盲源分离和坐标延迟变换的近红外视频心率检测方法研究

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基于联合盲源分离和坐标延迟变换的近红外视频心率检测方法研究

作者：王平合肥工业大学

学位级别：硕士

心率作为人体重要的生命体征之一,能直接反映人体的生理健康状态和情绪波动,也是心血管疾病诊断的重要指标。准确有效的心率监测不仅有利于尽早预防相关疾病的发生,降低发病几率,并且可以为后期治疗提供有力依据,对人类健康具有十分重... 详细信息

心率作为人体重要的生命体征之一,能直接反映人体的生理健康状态和情绪波动,也是心血管疾病诊断的重要指标。准确有效的心率监测不仅有利于尽早预防相关疾病的发生,降低发病几率,并且可以为后期治疗提供有力依据,对人类健康具有十分重要的意义。传统的心率检测是接触式的,需要与人体皮肤直接接触,可能会引起被监测者的不适或皮肤过敏等,限制了心率监测的应用范围。近年来,基于图像光电容积描记法(imaging photoplethysmography,i PPG)的非接触式心率检测技术由于其低成本、易用便捷、舒适无创、应用范围广泛的特点逐渐成为研究热点。迄今为止,大多数基于i PPG技术的非接触式视频心率检测研究使用的是可见光(Red-Green-Blue,RGB)摄像头,适用于具有稳定外部光源情况下的心率检测。然而在环境光剧烈变化或者黑暗的环境中,RGB摄像头进行心率检测受到严重挑战甚至无法正常工作。为了适应为光照变化或者黑暗情况下的非接触式心率检测,基于近红外摄像头的非接触式视频检测心率研究引起广泛关注。本文提出了一种新的基于联合盲源分离技术和坐标延迟变换的近红外视频心率提取研究,主要内容如下:首先,利用人脸检测和跟踪技术从采集的视频图像帧中确定多个面部感兴趣子区域,并逐帧生成每个感兴趣子区域内由像素均值组成的单通道信号。其次,通过坐标延迟变换将每个单通道信号转换为多通道信号,并将其作为单独的数据集处理,数据集的状态空间与包含所有动态变量的原单通道信号的状态空间相等。这样就形成了多个面部感兴趣子区域的数据集。然后,利用联合盲源分离方法中的独立向量分析对多个数据集同时进行处理,得到源成分向量,并将其中具有最大相关性的第一组源成分向量中的多个信号源作为心率候选信号源集合。最后,计算候选心率信号集合中每个信号的功率谱分布,选取其中信噪比最大的信号作为最终的心率信号,该信号的主频即为心率主频,从而得到心率检测结果。本文采用公开数据集DROZY对所提出的方法进行了验证,并与其他几种流行的i PPG方法进行了性能的对比,实验结果证明了我们提出的方法更有优势。

关键词：非接触式心率检测近红外视频坐标延迟变换联合盲源分离独立向量分析

单通道脑电信号中伪迹去除研究及伪迹去除工具箱开发

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单通道脑电信号中伪迹去除研究及伪迹去除工具箱开发

作者：李路畅合肥工业大学

学位级别：硕士

脑电图(Electroencephalography,EEG)作为一种从人的头皮采集而来的电生理信号,已经日益成为脑科学相关研究中必不可少的实验和分析手段。然而,脑电信号在采集过程中经常受到各种伪迹的干扰,常见的伪迹种类有肌电伪迹、眼电伪迹和心电... 详细信息

脑电图(Electroencephalography,EEG)作为一种从人的头皮采集而来的电生理信号,已经日益成为脑科学相关研究中必不可少的实验和分析手段。然而,脑电信号在采集过程中经常受到各种伪迹的干扰,常见的伪迹种类有肌电伪迹、眼电伪迹和心电伪迹。这些伪迹使得脑电信号的分析变得困难,严重妨碍了脑电信号的实际应用。对于传统的多通道脑电信号,研究学者已经提出了多种伪迹去除的方法。最近,随着可穿戴式脑电采集系统的发展,很多情况下只采集一个通道的脑电信号。对于单通道的脑电信号,学者们也已经提出了若干方法来去除伪迹。然而这些方法大多都只针对脑电信号被单种伪迹干扰的情况,而实际情况中脑电信号很可能被多种伪迹同时干扰,使得之前提出的伪迹去除方法并不适用。此外,目前并没有一种伪迹去除方法被公认是最优的,且能够适用于所有脑电信号被干扰的情况。各种伪迹去除方法的优劣很大程度上取决于脑电信号的种类、伪迹种类以及污染程度。然而,当前常用的脑电信号处理工具箱中的伪迹去除方法都较为单一,难以满足用户的需求。在本文中,我们结合奇异谱分析和二阶盲辨识(singular spectrum analysis and second-order blind identification,SSA-SOBI)实现从单通道脑电信号中同时去除多种伪迹的目的。SSA-SOBI首先使用SSA将单通道脑电信号分解为多通道的信号分量矩阵,随后使用SOBI将多通道信号分量矩阵分解为源信号,并去除伪迹源。最后进行数据重建得到去除伪迹后的单通道脑电信号。我们使用半模拟数据进行实验并验证了该方法的伪迹去除效果。此外,为了帮助用户能够通过简单的界面操作即可实现多种伪迹去除方法,并直观比较不同方法的伪迹去除效果,我们开发了一个脑电信号中伪迹去除工具箱。该工具箱包含了许多目前被证明有效的、最先进的伪迹去除方法,且根据应用场景,分别设计了单通道、少数通道和多通道的伪迹去除模式。工具箱也提供了信号展示和伪迹去除效果评价等功能,用户可以直观观察伪迹去除效果。针对单通道脑电信号中多种伪迹同时去除的SSA-SOBI方法的提出,以及伪迹去除工具箱的开发会使脑电信号的应用具有更广阔的前景。

关键词：脑电信号伪迹奇异谱分析独立成分分析工具箱

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基于盲信号分离的运动鲁棒视频心率检测研究

基于盲信号分离的运动鲁棒视频心率检测研究

作者：王兴茂合肥工业大学

学位级别：硕士

心率是一项重要的生命体征参数,可以反映个体的生理和心理状况,其检测广泛应用于医学诊断、健康监护、疲劳驾驶检测等领域。近年来,基于普通摄像头的远程光电容积描记术(remote photoplethysmography,r PPG)技术由于无需与个体接触、成... 详细信息

心率是一项重要的生命体征参数,可以反映个体的生理和心理状况,其检测广泛应用于医学诊断、健康监护、疲劳驾驶检测等领域。近年来,基于普通摄像头的远程光电容积描记术(remote photoplethysmography,r PPG)技术由于无需与个体接触、成本低、简单方便和应用广泛等优点,成为研究热点。但是,由于r PPG技术包含的脉搏波信号幅值微弱,易受到运动伪迹的干扰,导致检测的心率值准确度下降。本文针对两种运动伪迹场景,提出基于盲信号分离的运动鲁棒视频心率检测方法,提升视频心率检测的准确性和鲁棒性。一方面,针对受试者头部运动范围较大或受试者在监测环境中四处走动时,单个摄像头不能每时每刻检测到受试者的面部,本文通过结合集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和时延典型相关分析(timedelay Canonical correlation analysis,TDCCA),采用多个同步摄像头对受试者进行无缝拍摄,进而实现远程心率检测的模拟研究。对于每一帧图像,从多个摄像头中选择面积最大的感兴趣区域作为目标感兴趣区域。其次,计算该目标感兴趣区域内所有像素的平均值,一帧帧地构成多通道RGB像素均值序列。然后,联合集合经验模态分解和时延典型相关分析获得血容量脉冲信号,进而计算视频心率。在自采数据库上验证该算法的性能,同时与其他四种典型方法的性能进行对比,结果表明该方法获得最佳性能,平均绝对误差为4.11次/分钟,平均百分比误差为5.26%,均方根误差为5.37次/分钟,皮尔逊相关系数为0.90。另一方面,针对受试者头部运动幅度较大的情形,提出了一种基于盲源分离和谱减法技术相结合的运动干扰去除方案。过联合分析面部感兴趣区域的RGB像素均值序列和面部特征点的运动轨迹来提取运动噪声源信号,并将之从RGB像素均值序列中消除,之后采用谱减法技术对运动噪声做进一步抑制,达到抑制运动干扰,从而提高视频心率检测的准确度。采用公开数据库UBFC-RPPG验证算法性能并与其他方法性能做对比,结果表明本文所提方法具有最佳性能。综上,本论文为真实环境下视频心率检测提供了解决方案。

关键词：视频心率检测运动伪迹集合经验模态分解典型相关分析谱减法

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非结构网格的并行生成及计算

非结构网格的并行生成及计算

作者：司海青南京航空航天大学

学位级别：硕士

研究非结构网格的快速生成在流场计算中有着至关重要的意义。本文的主要目的是研究和发展非结构网格的并行生成技术，以实现快速生成非结构网格，从而为流场数值计算节省大量时间。进一步配合流场有效的并行计算算法，最终可实现高效、... 详细信息

研究非结构网格的快速生成在流场计算中有着至关重要的意义。本文的主要目的是研究和发展非结构网格的并行生成技术，以实现快速生成非结构网格，从而为流场数值计算节省大量时间。进一步配合流场有效的并行计算算法，最终可实现高效、快捷地模拟复杂流场。本文改进了R. Lohner的“波阵面”区域分裂算法，使得区域分裂后的子区域及其边界更有益于网格的并行生成;针对区域初分裂后的公共边界，本文提出边界优化策略，改善了边界的光滑性，有益于并行生成过程中网格的质量。利用改进的区域分裂算法，对并行生成的初始网格重新划分，实现了网格的并行光顺，其中“虚拟”边界节点的光顺需要子区域之间相互通讯。完善了文献[1]、[13]中的子区域内生成网格时接受新点及新单元的条件，在界面网格生成过程中，本文提出只接受新单元而拒绝新点的策略，节省了机时。并行生成的时间、效率、加速比表明以上网格并行生成方法是高效的、可行的，成功实现了网格的快速生成。在以上非结构网格并行生成工作的基础上，本文进一步利用Euler方程的有限体积分区并行计算方法，对无粘可压缩绕流流场，在PVM分布式并行环境下进行了数值模拟。在Euler方程的分区并行计算过程中，本文采用了Jameson有限体积法和四步Runge-Kutta显示时间推进格式。流场区域的划分采用改进的“波阵面”区域分裂算法，“虚拟”边界单元的物理量的计算由子区域之间相互通讯来完成，信息的发送方式采用“循环式”发送方式。数值试验的结果以及并行计算的加速比、效率的统计，进一步验证了网格并行生成方法以及并行计算算法的有效性。

关键词：区域分裂非结构网格网格并行生成有限体积法并行计算

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基于多区域分析非接触式热红外视频心率

基于多区域分析非接触式热红外视频心率

作者：陆磊合肥工业大学

学位级别：硕士

随着人们生活水平的提高,更多的人重视自己的身心健康,对其进行检测有利于心血管病的预防、诊断和治疗。准确有效的心率检测,对人类健康具有十分重要的意义。传统心率检测是接触式的,检测设备需要与受试者的皮肤直接接触会带来诸多不便... 详细信息

随着人们生活水平的提高,更多的人重视自己的身心健康,对其进行检测有利于心血管病的预防、诊断和治疗。准确有效的心率检测,对人类健康具有十分重要的意义。传统心率检测是接触式的,检测设备需要与受试者的皮肤直接接触会带来诸多不便与限制。近年来,非接触式的视频心率检测方法引起了广泛的关注,其中,新近兴起的基于图像光电容积描记(imaging photoplethysmography,i PPG)生理参数检测技术,具有舒适、无创、便携、易操作等特点,成为研究热点。i PPG技术一般采用彩色摄像头进行视频图像的拍摄,然而彩色摄像头并不适用于夜晚环境或者昏暗环境光的情况。由于热红外能够感知伴随心脏周期性博动,面部由于温度变化而产生的周期性像素均值变化,且对光照变化的低敏感性,能够提供适合夜晚环境或者昏暗环境光的心率检测。本文的主要研究工作如下:1)针对目前热红外视频心率检测数据库鲜有公开的数据集。本课题建立了一个数据库,包含30个身体健康志愿者(24名男性,6名女性),每名受试者在相对稳定的环境下,保持静止,采集一次实验。该数据库共有30个视频。2)基于多区域分析的热红外视频心率检测。首先,对第一帧热红外视频图像手动确定3个面部感兴趣区域,对之后的每一帧图像采用KLT算法(Kanade-Lucas-To masi Tracking,KLT)算法进行感兴趣区域的追踪,计算每帧图像的每个感兴趣区域的像素均值。其次,对信号进行归一化等预处理。之后,采用多区域独立成分分析(Multi Region Independent Component Analysis,MRICA)和多变量经验模态分解法(Multivari ate Empirical Mode Decomposition,MEMD)这两种方法分别提取独立成分和本征模态函数。最后,对提取的独立成分和本征模态函数分别进行功率谱分析,选择最佳的独立分量和本征模态函数,得到心率检测值。3)与同步采集的脉搏血氧仪提供的心率数据进行对比,分析算法性能,结果验证了数据库的有效性。与此同时,与单区域分析算法包括集合经验模态分解、单通道滤波、单通道独立成分分析进行对比。其中,多区域独立成分分析达到最佳结果,平均绝对误差3.17 bpm,均方根误差2.93 bpm,标准差4.30 bpm,相关性达到0.87。

关键词：心率检测非接触式多区域分析独立成分分析多变量经验模态分解法

阿扎胞苷在急性髓系白血病维持治疗中的疗效及安全性分析

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阿扎胞苷在急性髓系白血病维持治疗中的疗效及安全性分析

作者：赵翔宇兰州大学

学位级别：硕士

目的:评估阿扎胞苷(azacitidine,AZA)在急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)维持治疗中的疗效及安全性,并分析影响患者疗效及生存预后的相关因素。方法:回顾性收集2019年1月至2022年12月期间就诊于兰州大学第一医院血液科的98... 详细信息

目的:评估阿扎胞苷(azacitidine,AZA)在急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)维持治疗中的疗效及安全性,并分析影响患者疗效及生存预后的相关因素。方法:回顾性收集2019年1月至2022年12月期间就诊于兰州大学第一医院血液科的98例初治AML患者的临床资料,根据诱导巩固治疗或造血干细胞移植后是否接受AZA维持治疗分为维持治疗组(n=41)及对照组(n=57)。维持治疗组给药方案为AZA总量(36-75)mg/m×7d,皮下注射,每4周为一个疗程。主要研究终点为无复发生存(relapse-free survival,RFS)率及总体生存(overall survival,OS)率,次要终点为治疗相关不良反应的发生情况,从而评估该方案的疗效及安全性,并通过单因素及多因素Cox回归分析影响患者预后的相关因素。结果:1.疗效评估:本研究共收集98例初治AML患者,维持治疗组41例,对照组57例。中位随访时间为26.0(20.1-31.5)个月,共有38例患者复发,31例死亡。维持治疗组患者接受AZA维持的中位疗程数为5(2-13),其中7例复发,5例死亡。维持治疗组和对照组的2年RFS分别为84.4%和34.5%,2年OS分别为85.9%和47.4%,且差异均有统计学意义(P0.05)。AZA维持治疗组预防治疗和抢先治疗的2年RFS分别为100%与50.9%,2年OS分别为96.2%与55.6%,差异均有统计学意义(P5的患者2年RFS及OS更高,均达到100%,疗程数≤5的患者2年RFS和OS分别为66.6%和67.7%,差异有统计学意义(P0.05)。2.预后影响因素分析:维持治疗患者,单因素分析显示初诊白细胞计数、诱导巩固阶段有无AZA用药史及维持治疗的疗程数对RFS的影响具有统计学意义,维持治疗前MRD状态对OS的影响具有统计学意义(P0.05)。3.安全性分析:发生不同程度不良事件的患者为84.7%(83/98)。维持治疗组最常见的血液学不良事件为中性粒细胞减少(75.6%)和血小板减少(43.9%),最常见的非血液学不良事件为恶心(63.4%)、呕吐(43.9%)、疲劳(34.1%)及注射部位反应/红斑(31.7%),且主要为1-2级,多发生在维持治疗的前2个疗程,随着疗程数增加,不良反应常减轻或消失。维持治疗组与对照组相比,中性粒细胞减少、恶心、呕吐及便秘等不良事件的发生率更高,且差异有统计学意义(P<0.05)。随着AZA剂量的增加,中性粒细胞减少、血小板减少、贫血等血液学不良事件和恶心、便秘、肝脏毒性及注射部位反应/红斑等非血液学不良事件的发生率有增加的趋势。结论:***维持治疗可以延长AML患者的缓解期,改善RFS及OS。未接受造血干细胞移植、预后不良、M2型及MRD阴性等患者亚组获益更明显。2.维持治疗组,预防治疗较抢先治疗有更好的RFS和OS,移植患者较未移植患者有更好的RFS。维持治疗疗程数及初诊骨髓原始细胞比例<30%是影响维持治疗患者RFS的独立危险因素。***维持治疗安全性及耐受性良好,最常见血液学不良事件为中性粒细胞减少和血小板减少,最常见非血液学不良事件为恶心、呕吐、疲劳及注射部位反应/红斑,随着疗程数增加常减轻或消失。

关键词：急性髓系白血病阿扎胞苷维持治疗疗效不良事件