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基于深度学习的糖网病变应用研究

基于深度学习的糖网病变应用研究

作者：任小康西京学院

学位级别：硕士

糖尿病性眼底视网膜病变简称糖网病变,是一种危害糖尿病患者视力健康的常见眼部并发症,常规的糖网病变检查方法具有准确率不稳定或存在过敏反应等缺陷。本文基于深度学习技术,提出了眼底视网膜血管分割模型和糖网病变分类识别模型,并实... 详细信息

糖尿病性眼底视网膜病变简称糖网病变,是一种危害糖尿病患者视力健康的常见眼部并发症,常规的糖网病变检查方法具有准确率不稳定或存在过敏反应等缺陷。本文基于深度学习技术,提出了眼底视网膜血管分割模型和糖网病变分类识别模型,并实现了自动化的糖网病变检测应用。本研究旨在利用计算机技术辅助医生对患者进行高效准确的诊断,主要工作内容如下。本文提出了一种基于DCHAU-Net的视网膜血管分割模型,该模型主要对常规的U-Net结构中特征提取、池化和跳跃连接模块进行改进,具体的改进点为:(1)针对传统卷积难以提取到发生未知形变后的血管像素点特征这一问题,提出了使用可变形卷积模块,该结构可有效地适应变化的目标特征;(2)针对U-Net编码器中的池化操作容易遗漏图像细节信息这一问题,提出了在压缩路径中使用空洞卷积模块,这种结构可以在保障图像尺寸不变的情况下增加图像的感受野面积;(3)针对编码器与解码器在进行特征拼接时会受到噪声干扰这一问题,提出了在跳跃链接中添加注意力门限网络,该结构通过抑制背景区域以增强血管像素特征。将所提出的DCHAU-Net模型在公开的眼底数据集上进行测试以评估模型性能,模型在DRIVE数据集上的准确率为0.9555,灵敏度为0.8291,特异性为0.9740,AUC值为0.9805。并将本文模型与其他模型进行对比,综合得出本文所提改进后的DCHAU-Net模型对于眼底视网膜血管具有较好的分割效果。本文提出了一种基于改进的Res Ne St糖网病变分类识别模型,该模型主要针对原始Res Ne St模型的注意力模块和损失函数进行改进,具体的改进点为:(1)针对原Res Ne St网络特征表达能力不足这一问题,提出了使用空间和通道混合的软注意力算法与深度连接注意力算法相融合的注意力机制,该结构可将相邻注意力之间连接起来,从而提升软注意力模型的性能;(2)针对数据集中样本类别数量不均衡这一问题,提出了使用焦点损失函数增加难分类样本的权重,以提升模型对于不同病变类别的分类效果。在公开的EYEPACS 2015数据集上评估本文改进后的Res Ne St模型性能,结果表明,模型在DR五分类任务中的准确率为85.71%,灵敏度为86.23%,特异性为72.97%。将本文模型与其他算法进行对比,综合得出本文所提改进后的Res Ne St模型对于糖网病变具有较好的分类效果。本文设计并实现了一种前后端交互的自动化检测糖网病变应用,该系统是基于主流的轻量级后端Flask框架和成熟的前端页面技术,实现了基于Web的糖网病变智能检测应用v1.0版本,该糖尿病眼底图像检测系统可极大地提高了医师的检测效率。本文的研究成果对于提高医生诊断效率、降低患者致盲率、合理分配医疗资源以及保卫糖尿病患者人群的视力健康有着十分重要的应用价值。

关键词：深度学习图像处理血管分割糖网分类

SAQ训练法对高校网球专项学生移动能力影响的实验研究

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SAQ训练法对高校网球专项学生移动能力影响的实验研究

作者：任小康哈尔滨体育学院

学位级别：硕士

网球项目中优秀的移动能力是技术学习与发挥的重要保障。由于场上时间与空间维度的高度不确定性,使得该项目具有连续移动、短距离冲刺、频繁变向的移动特点。在高校网球专项课程中,许多学生由于移动能力欠缺而造成其击球准备不充分、起... 详细信息

网球项目中优秀的移动能力是技术学习与发挥的重要保障。由于场上时间与空间维度的高度不确定性,使得该项目具有连续移动、短距离冲刺、频繁变向的移动特点。在高校网球专项课程中,许多学生由于移动能力欠缺而造成其击球准备不充分、起动速度不及时、技术学习效率低等问题;有针对性的移动训练,能够进一步为学生系统学习网球技术奠定坚实的基础。本研究将通过SAQ训练法对网球专项学生进行移动能力训练干预,旨在探究其方法的可行性,同时为高校网球专项移动训练提供一些新颖的训练手段。本研究主要运用文献资料法、专家访谈法、问卷调查法、数理统计法、实验法等方法,对传统常规训练法与SAQ训练法进行实证对比研究。选取江西师范高等专科学校体育教育专业网球专项学生20名男生为实验对象。根据实验前学生身体基本情况与移动能力测试成绩结果分为对照组(N=10)与实验组(N=10)。经独立样本T检验后两组学生间无显著性差异,然后对其进行为期十六周的教学实验,具体时间为每周一、三、五网球专项课程的前30分钟。对照组主要采用短距离直线移动步法和下肢力量的常规训练方法,实验组采用SAQ训练方法。实验前后两组学生均需进行移动能力测试,主要有直线冲刺移动能力测试指标18米冲刺、30米冲刺;多方向变向移动能力测试指标六边形跳、T测试、Z测试、扇形跑、底线折返跑、预定位置跑。此外实验后增加移动击球测试,以佐证训练的实际效果。研究结果:十六周训练后,对实验结果先进行Shapior-Wilk正态性检验,再进行组内配对样本T检验、组间独立样本T检验,结果如下:(1)实验前后对照组移动能力测试中,18米冲刺、六边形跳成绩用时减少,但无显著性差异(P>0.05);Z测试、预定位置跑成绩用时减少,具有显著性差异(P0.05);六边形跳成绩用时减少,具有显著性差异(P0.05);六边形跳成绩实验组优于对照组,但无显著性差异(P>0.05);T测试、Z测试、底线折返跑、预定位置跑成绩实验组优于对照组,具有显著性差异(P0.05)。实验后发现,常规训练与SAQ训练均可以提高学生的移动能力。两种方法经实证对比研究后,结果表明SAQ训练对于网球多方向变向移动能力的提升效果更为显著,同时能够进一步提高学生的移动控制击球能力。在以后的教学训练中应用SAQ训练法时,应当注重其组合性的训练特征,合理进行训练干预。此外不能将SAQ训练法完全取代常规训练法,应当将两者进行结合,探究更多能让学生积极学习的训练手段,不断推动训练的科学化进程。

关键词： SAQ训练高校网球专项学生移动能力

氧气在含酪氨酸多肽分子化学进化过程中的调控作用

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氧气在含酪氨酸多肽分子化学进化过程中的调控作用

作者：任小康中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)

学位级别：硕士

作为地球环境中的重要组成物质,氧气自出现以来就在生命演化的历程中扮演着关键的角色。以代谢过程是否需要氧气为标准,生命系统可以简单的分为耗氧和厌氧两大类。虽然氧气的出现根本性地改变了宏观有机生物体演化的方向,但是在多肽以... 详细信息

作为地球环境中的重要组成物质,氧气自出现以来就在生命演化的历程中扮演着关键的角色。以代谢过程是否需要氧气为标准,生命系统可以简单的分为耗氧和厌氧两大类。虽然氧气的出现根本性地改变了宏观有机生物体演化的方向,但是在多肽以及氨基酸的分子层次上,关于氧气对于这些多肽、蛋白类分子化学进化的调控却鲜有研究,而氧气如何影响和改变了这些生物内源分子的化学进化路径,并导致不同生物功能的组装体的形成仍然有待探索。受到自然界中含酪氨酸蛋白质有不同的氧化反应进化路径的启发,本课题分别以含酪氨酸的氨基酸衍生物、多肽以及酪蛋白为研究对象,通过控制氧气在反应体系中的含量来探究其对含酪氨酸分子的化学进化路径的影响,以及对生物功能的关键调控作用。通过改变含酪氨酸分子在反应体系中氧气的含量,我们分别获得了具有光热和光致发光现象的生物材料。所含有的酪氨酸基团会选择性地生成黑色素类似物或联二酪氨酸:在富氧条件下,酪氨酸基团向黑色素类似物转变的路径占有优势,得到的产物具有明显的光热效应;而在乏氧的环境中,酪氨酸基团将优先向联二酪氨酸转化,得到具有pH响应的发光材料。这种受氧气调控的化学进化现象,在含有酪氨酸的氨基酸衍生物、多肽以及蛋白质中均普遍存在,不同路径所得到的产物也都具有各不相同的组装结构。结合之前对于分子间弱相互作用(包括静电力、范德华力、π效应和疏水作用等)的协同组装形成有序结构的研究工作,提出了在此条件下导致不同组装结构形成的分子间相互作用机理。此外,进一步研究了联二酪氨酸在不同pH下的响应性发光行为。该项研究不仅揭示了氧气在含酪氨酸的生物内源分子化学进化中所发挥的调控作用,也为药物递送、光热治疗以及新型生物器件材料的设计提供了新的思路。

关键词：化学进化多肽生物功能材料自组装酪氨酸氧化

用Delphi实现编译原理的动态演示——递归下降分析法动态演示实现

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电化教育研究 1999年第1期20卷 50-51,10页

作者：任小康苟平章西北师范大学计算机系西北师范大学计算中心

编译原理是计算机科学的四大专业基础课程之一。课程的特点，是抽象、难学、难懂。针对这一特点，我们运用Ｄｅｌｐｈｉ作为开发工具，开发了一套编译原理的ＣＡＩ辅助教学软件，动态地演示编译程序的各个部分及其工作过程，配合教学过... 详细信息

编译原理是计算机科学的四大专业基础课程之一。课程的特点，是抽象、难学、难懂。针对这一特点，我们运用Ｄｅｌｐｈｉ作为开发工具，开发了一套编译原理的ＣＡＩ辅助教学软件，动态地演示编译程序的各个部分及其工作过程，配合教学过程使用。

关键词：文法语法树非终结符终结符产生式

利用基因芯片对晋南公牛进行遗传评估及分子辅助选育

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利用基因芯片对晋南公牛进行遗传评估及分子辅助选育

作者：任小康山西农业大学

学位级别：硕士

晋南牛(Jinnan Cattle)作为中国五大地方良种黄牛之一,具有耐粗饲、适应性强、体型高大、肉质优良等特征。近年来随着国内养牛生产模式的改变,以及引进国外专门化肉牛品种对本地黄牛的改良,使得晋南牛数量日益减少,因此对晋南进行保种... 详细信息

晋南牛(Jinnan Cattle)作为中国五大地方良种黄牛之一,具有耐粗饲、适应性强、体型高大、肉质优良等特征。近年来随着国内养牛生产模式的改变,以及引进国外专门化肉牛品种对本地黄牛的改良,使得晋南牛数量日益减少,因此对晋南进行保种、开发与利用尤为重要。本研究应用基因芯片技术对晋南牛后备公牛进行了遗传检测、亲缘关系分析以及肉用性能遗传评估,并结合部分生长表型的测定,得出以下研究结论:1.本文应用晋南牛、荷斯坦牛、利木赞牛、西门塔尔牛、太行云牛以及延边牛的基因芯片数据进行了遗传聚类比较,结果表明晋南牛遗传结构独特,是一个独立的中国黄牛群体,同时发现荷斯坦牛与其他牛种间的血缘关系相距较远,利木赞牛在PCA分析中可单独成群,晋南牛与延边牛亲缘关系较近,在NJ树分析时可单独聚为一支,西门塔尔牛和太行云牛关系最为接近;2.以基因组胴体重方差遗传评估晋南牛肉用性能,对25头后备公牛进行了“胴体重倍数性状标准差”排名,其中JN23、JN14、JN08排名最高,结果分别为5.54、4.64、3.64,JN21、JN10排名最低,结果分别为-0.01、-0.92,表明JN23、JN14、JN08具有较好的肉用公牛留种价值,而JN21、JN10不具有种用优势;亲缘关系分析表明,JN01、JN30、JN05为一个家系,JN02、JN06、JN07、JN80、JN09、JN14、JN17、JN20、JN24、JN25为一个家系,JN04、JN23、JN15为一个家系,JN16、JN19为一个家系,其他牛亲缘关系较远;对晋南牛部分遗传疾病进行了排查,未发现隐性遗传缺陷基因的存在;根据后备牛的体尺及生长性能部分数据,参照《晋南牛》地方标准,进行分级,其中特级牛为JN02、JN03、JN05、JN07、JN08、JN13、JN14、JN21、JN23,一级牛为JN06、JN09、JN25。综合以上信息,最终选择公牛JN02、JN05、JN07、JN08、JN13、JN14、JN19、JN23为晋南牛种用公牛。本研究应用基因芯片对晋南牛及其他牛种进行聚类分析,得出了晋南牛遗传结构独特,是我国重要的地方畜禽遗传资源,具有重要的保种及种质提升价值;通过对晋南牛胴体重遗传评估、亲缘关系检测、遗传疾病筛查以及表型等级评定,最终选定8头留种公牛。

关键词：晋南牛基因芯片聚类分析遗传评估

《形体健美与健美操》网络课程的设计、开发与制作

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电化教育研究 2002年第3期23卷 47-49,53页

作者：郭秀文任小康西北师范大学体育学院甘肃兰州730070 西北师范大学数学与信息科学学院甘肃兰州730070

结合现代远程开放学习、网络技术和健美操学科的特点 ,进行了《形体健美与健美操》网络课程的设计、开发与制作 ,对体育网络课件的设计、开发和制作以及网上教学具有一定的借鉴意义。

关键词：形体健美健美操网络课程设计制作主页导航

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CAI课件制作教程 1版

基于颜色聚类分割及改进的FMM算法的壁画修复

丛书名： 21世纪高等院校计算机辅助设计规划教材

2007年

作者：任小康王俐王治和

21世纪高等院校计算机辅助设计规划教材:本书包括计算机辅助教育与CAI课件的基本知识，多媒体素材等。

ISBN: (纸本)7111215850

21世纪高等院校计算机辅助设计规划教材:本书包括计算机辅助教育与CAI课件的基本知识，多媒体素材等。

关键词：软件工具计算机辅助教学教材多媒体高等学校

来源：畅想之星图书光盘版（南... 评论

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计算机工程与科学 2014年第2期36卷 298-302页

作者：任小康邓琳凯西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070

近年来,由于受各种环境及人为因素的影响,壁画在一定程度上受到了破坏。为了使人们欣赏到原作的风貌,并对其进行研究和开发,还原壁画的原有样貌,提出了一种针对褪色及划痕的壁画修复算法。该算法在Lαβ空间的基础上,首次提出使用颜色... 详细信息

近年来,由于受各种环境及人为因素的影响,壁画在一定程度上受到了破坏。为了使人们欣赏到原作的风貌,并对其进行研究和开发,还原壁画的原有样貌,提出了一种针对褪色及划痕的壁画修复算法。该算法在Lαβ空间的基础上,首次提出使用颜色聚类及掩模算法对受损壁画的破损区域进行分割提取,然后针对FMM算法中传输方向并没有完全覆盖要修复的区域的缺陷,提出了利用梯度直方图的一些特性对其传输方向进行优化。实验表明,该算法对于破损的壁画修复有很好的效果。

关键词：壁画修复 Lαβ色彩空间颜色聚类掩模算法 FMM算法梯度直方图

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基于尺度空间的小波纹理描述算法的壁画修复

计算机工程与科学 2014年第11期36卷 2191-2195页

作者：任小康邓琳凯西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070

近年来,壁画的数字化修复技术得到了很大的发展,但是其主要算法在图像纹理方向的修复效果一般。为了解决这些问题,还原壁画的原有样貌,提出了一种简单快速的壁画修复算法。该算法在改进的Telea算法的基础上,根据图像纹理的多尺度特征性... 详细信息

近年来,壁画的数字化修复技术得到了很大的发展,但是其主要算法在图像纹理方向的修复效果一般。为了解决这些问题,还原壁画的原有样貌,提出了一种简单快速的壁画修复算法。该算法在改进的Telea算法的基础上,根据图像纹理的多尺度特征性,利用小波纹理描述算法对壁画的纹理结构进行了修复处理,运用非局部梯度算子,通过计算待修复区域的像素点的非局部梯度值并依据曲率选取的全局最优方向进行扩散,达到壁画纹理修复的目的。实验结果表明了该算法的有效性。

关键词：壁画修复 Telea算法尺度空间小波纹理描述算法梯度算子