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糖尿病视网膜病变智能检测的研究

糖尿病视网膜病变智能检测的研究

作者：侯高峰天津大学

学位级别：硕士

糖尿病视网膜病变是一种常见的易导致失明的眼科疾病,定期筛查对于疾病的发现以及治疗尤为重要。近年来,随着计算机技术和机器学习的发展,越来越多的辅助诊断方法在医学影像领域中得到了应用。糖尿病视网膜的典型病灶由于尺寸微小、形... 详细信息

糖尿病视网膜病变是一种常见的易导致失明的眼科疾病,定期筛查对于疾病的发现以及治疗尤为重要。近年来,随着计算机技术和机器学习的发展,越来越多的辅助诊断方法在医学影像领域中得到了应用。糖尿病视网膜的典型病灶由于尺寸微小、形态各异以及多尺度分布等问题,一直以来都难以形成有效的智能检测方法。针对上述难点,本文对糖尿病视网膜病变中的四种典型病变进行了智能定位和智能分割的研究,并设计一款用于临床辅助诊断的系统原型。具体工作如下:(1)本文提出一种级联架构搜索的眼底病变定位模型,以适用于眼底病变的小尺寸和多尺度等问题。区域建议网络的层数和参数可通过本文提出的搜索算法自动寻找。同其他常用算法进行对比后,本文提出的多病变定位方法取得了较好的性能。(2)本文提出一种同时考虑像素信息和空间信息的语义分割模型,可以有效解决微小目标和离群点目标的检测。将概率图随周期逐渐精细化划分,实现网络从易到难逐渐学习病变特征的效果。实验结果表明,主流分割算法采用本文提出的算法后,在检测精度上都有一定程度的提升。(3)将本文研究的眼底病变智能检测方法与医学临床邻域的实际需求进行结合,设计一款应用于眼底病变辅助诊断系统的原型界面。软件集成医学图像处理中常用的图像操作,并通过实际测试证明了软件使用的简易性和实时性。

关键词：深度学习糖尿病视网膜病变眼底病变检测眼底病变分割

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基于智能型面分析的抛光表面缺陷检测研究

激光与光电子学进展 2023年第24期60卷 202-213页

作者：李子豪房丰洲任仲贺侯高峰天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 微纳制造实验室天津300072

工件的表面质量对零件可靠性、质量和使用寿命的影响至关重要。尽管各种基于计算机视觉的目标检测框架已经被广泛应用于工业表面缺陷检测场景,但由于面型的影响以及缺陷之间的混叠性,超精加工工件表面缺陷检测仍然具有挑战性。因此,提... 详细信息

工件的表面质量对零件可靠性、质量和使用寿命的影响至关重要。尽管各种基于计算机视觉的目标检测框架已经被广泛应用于工业表面缺陷检测场景,但由于面型的影响以及缺陷之间的混叠性,超精加工工件表面缺陷检测仍然具有挑战性。因此,提出了一种频率嵌入双分支参数预测网络来预测滤波参数,滤除掉型面信息从而使得缺陷特征更加显著。基于智能型面分析的预处理后,提出了一种基于级联区域神经网络感受野增强缺陷检测网络,将可变形卷积间隔地替换到高效网络的卷积模块中,有效地提高了主干网络特征提取的能力,然后重新选择特征图组成新的特征金字塔网络以提高效率,进一步提高网络性能。此外,还构建了具有滤波参数标注信息的滤波参数数据集UPP-CLS和具有缺陷类别及位置的缺陷检测数据集UPP-DET。模型在UPP-CLS上达到了85.36%的准确性,相较于现有网络提升3~5个百分点;在UPP-DET上达到了0.862的平均精度,相较于现有网络提升5.3%~7.8%。模型整体性能优于主流网络结构。源代码将在https://***/zihaodl/detect_app上开源。

关键词：超精密加工计算机视觉缺陷检测型面分析

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基于深度学习的糖尿病眼底病变检测研究

激光与光电子学进展 2023年第2期60卷 274-280页

作者：侯高峰房丰洲天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学微纳制造实验室天津300072

糖尿病不仅会增加视网膜血管疾病的风险,严重时甚至会发展成为糖尿病视网膜病变。糖尿病视网膜病变的4种典型病理特征是微动脉瘤、出血、硬性渗出物和软性渗出物。随着机器学习尤其是深度学习的发展,智能辅助诊断医疗已经成为一种趋势,... 详细信息

糖尿病不仅会增加视网膜血管疾病的风险,严重时甚至会发展成为糖尿病视网膜病变。糖尿病视网膜病变的4种典型病理特征是微动脉瘤、出血、硬性渗出物和软性渗出物。随着机器学习尤其是深度学习的发展,智能辅助诊断医疗已经成为一种趋势,智能辅助诊断的前提是可以定性定量地提取出相应的病变区域。提出了一种基于深度学习级联架构参数优化的眼底病变检测模型,该模型有效解决了眼底病变的多尺度和小目标问题,在DDR数据集上检测病变的综合测试精度达0.380,检测性能优于目前主流的检测网络。

关键词：医用光学图像处理深度学习糖尿病视网膜病变小目标检测

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基于深度学习的糖尿病眼底病变检测的研究

激光与光电子学进展 2021年

作者：侯高峰房丰洲天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室微纳制造实验室

糖尿病不仅会增加视网膜血管疾病的风险，严重时甚至发展成为糖尿病视性视网膜病变。糖尿病视网膜病变的四种典型病理特征是微动脉瘤、出血、硬性渗出物和软性渗出物。随着机器学习尤其是深度学习的发展，智能辅助诊断医疗已经成为一种...

糖尿病不仅会增加视网膜血管疾病的风险，严重时甚至发展成为糖尿病视性视网膜病变。糖尿病视网膜病变的四种典型病理特征是微动脉瘤、出血、硬性渗出物和软性渗出物。随着机器学习尤其是深度学习的发展，智能辅助诊断医疗已经成为一种趋势，智能辅助诊断的前提是可以定性定量的提取出相应的病变区域。本文提出了基于深度学习级联架构参数优化的眼底病变检测的模型，有效解决了眼底病变的多尺度和小目标问题，在DDR数据集上检测病变的综合测试精度m AP达0.380，检测性能优于目前主流的检测网络。

关键词：

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砌筑砂浆抗压强度现场检测技术方法研究

混凝土与水泥制品 2019年第1期 79-84页

作者：侯高峰安徽省.水利部淮委水利科学研究院合肥230088 安徽省建筑工程质量监督检测站合肥230088

针对目前砌筑砂浆强度检测领域采用的技术方法及研究现状进行分析,总结和比较了不同检测技术方法的优缺点,探讨了砌筑砂浆抗压强度检测技术方法的研究发展。研究结果表明,应根据不同的工程情况,选择不同的检测方法,以便更准确地推定砌... 详细信息

针对目前砌筑砂浆强度检测领域采用的技术方法及研究现状进行分析,总结和比较了不同检测技术方法的优缺点,探讨了砌筑砂浆抗压强度检测技术方法的研究发展。研究结果表明,应根据不同的工程情况,选择不同的检测方法,以便更准确地推定砌筑砂浆抗压强度、更好地为工程质量控制服务,同时确保结构的安全。

关键词：砌筑砂浆抗压强度推定现场检测技术检测方法

基于MIDAS/GEN高层建筑结构三维有限元仿真分析

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基于MIDAS/GEN高层建筑结构三维有限元仿真分析

作者：侯高峰合肥工业大学

学位级别：硕士

高层建筑结构的设计往往由其变形所控制，而引起结构侧移的主要原因是其水平力的作用。本文结合高层钢筋混凝土框架-剪力墙结构的静力分析、风荷载作用下的响应分析、模态分析、地震作用下静力弹塑性和动力分析，对高层建筑结构进行了... 详细信息

高层建筑结构的设计往往由其变形所控制，而引起结构侧移的主要原因是其水平力的作用。本文结合高层钢筋混凝土框架-剪力墙结构的静力分析、风荷载作用下的响应分析、模态分析、地震作用下静力弹塑性和动力分析，对高层建筑结构进行了全面的分析研究，并对结构的抗震性能进行了评价。采用MIDAS／GEN软件对高层建筑结构进行有限元分析，旨在对高层建筑结构从概念上有更深刻的认识和理解，其结果除了为实际工程的设计和施工提供数据和结论外，其方法对于同类型结构的分析也具有一定的参考意义，并为进一步的研究工作打下基础。本论文主要由以下几部分组成：(1)在对结构进行一定的简化之后，建立了符合实际情况的三维有限元仿真模型。(2)通过对结构在恒、活荷载和风荷载作用下的计算，得到了结构在静力作用下的内力和变形，并对计算出的风荷载作用下的变形进行分析，满足变形的要求。(3)对结构进行弹塑性静力分析即push-over法分析，进而揭示出在罕遇地震作用下结构实际的屈服机制，各塑性铰的出现顺序，找出结构的薄弱环节，确认结构设计中“强柱弱梁”的设计原则，得出push-over相关曲线。(4)在对结构进行模态分析后，得到了结构的自振特性以及结构在各个方向的主振型，并结合模态分析的结果对结构进行了振型分解反应谱分析，得到了结构的抗震特性。(5)对结构进行动力时程分析，得出结构在地震作用下的动力响应。结果表明，利用MIDAS／GEN软件建立三维模型，通过对计算结果的处理，较为直观地反映了该结构的受力和变形情况，进行风荷载和地震作用下的响应分析是完全可行的而且能得到较高的精度，完全可以满足工程需求。

关键词：高层建筑结构有限元水平荷载静力弹塑性分析动力分析

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具有宽带-窄带双功能探测模式的光电探测器

发光学报 2024年第4期45卷 621-629页

作者：姜岩高峰李林哈尔滨师范大学物理与电子工程学院光电带隙材料教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150000

目前,具有宽带-窄带双模探测模式的光电探测器在特殊应用中颇受欢迎,传统具有双模探测模式的光电探测器是通过在宽带光电探测器中加入不同的滤光片来实现的。然而,加装复杂的光学元件会增加光电探测器的制造成本和器件集成的复杂性。根... 详细信息

目前,具有宽带-窄带双模探测模式的光电探测器在特殊应用中颇受欢迎,传统具有双模探测模式的光电探测器是通过在宽带光电探测器中加入不同的滤光片来实现的。然而,加装复杂的光学元件会增加光电探测器的制造成本和器件集成的复杂性。根据以上问题,我们通过简单溶液热压法制备了MAPbCl_(3)/MAPbBr_(3)钙钛矿单晶异质结,基于单晶异质结构筑了探测波段可调的光电探测器。当入射光由MAPbCl_(3)单晶侧入射时,该器件仅对可见部分(400~600 nm)显示出高响应度(~0.05 A·W^(-1))和高光谱抑制比(~55),其上升时间和衰减时间分别为4.1μs和620μs。而当光从MAPbBr_(3)单晶侧入射时,该器件对紫外-可见部分(300~600 nm)均有明显且连续的光响应。因此,我们提出的溶液热压法和单晶异质结构为制备高性能探测波长可调谐的光电探测器提供了有效的解决方案。

关键词：光电探测器钙钛矿单晶多波段探测

基于MC模型和Nelder-Mead单纯形算法的时域组织光谱学

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中国激光 2024年第3期51卷 138-147页

作者：张童刘东远高峰天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室天津300072

生物组织光学参数的无创在体测量是近红外光谱学(NIRS)研究的基础课题之一。在已发展的NIRS方案中,时间分辨测量具备优良的同时反演吸收系数和散射系数的能力,而且近年来该技术的性价比显著提高,获得了更多关注,但其针对分层组织的参数... 详细信息

生物组织光学参数的无创在体测量是近红外光谱学(NIRS)研究的基础课题之一。在已发展的NIRS方案中,时间分辨测量具备优良的同时反演吸收系数和散射系数的能力,而且近年来该技术的性价比显著提高,获得了更多关注,但其针对分层组织的参数反演在准确性、稳定性和反演速度等方面尚存在一定的局限性。为此,本文提出了一种时域蒙特卡罗模型支持的Nelder-Mead单纯形算法,该算法利用双源探距下的时间分辨漫反射光信号,以循环迭代方式设置不同的基向量,经线性变换后无须求导便可启发式搜索目标函数的最优值,从而实现了高信效度的分层光学参数反演。模拟实验与仿体实验均表明:在组织光学参数反演方面,所提算法的精度优于传统算法,而且该算法具有良好的噪声鲁棒性和临床适应性,为生物组织光学参数的在体测量提供了新方法。

关键词：医用光学吸收系数约化散射系数蒙特卡罗模拟单纯形算法时域测量

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套筒灌浆饱满度检测方法研究及应用现状

四川建筑科学研究 2023年第1期49卷 62-68,87页

作者：康正炎彭建和侯高峰安徽省水利部淮委水利科学研究院安徽合肥230088 安徽省建筑工程质量监督检测站安徽合肥230088

装配式建筑已经成为建设行业发展的新趋势,而套筒灌浆连接是装配式混凝土结构节点连接的主要形式之一。为了更好地研究套筒灌浆饱满度检测方法,总结了目前学者研究的套筒灌浆饱满度检测方法及其基本原理,并对比了4种常用检测方法的优缺... 详细信息

装配式建筑已经成为建设行业发展的新趋势,而套筒灌浆连接是装配式混凝土结构节点连接的主要形式之一。为了更好地研究套筒灌浆饱满度检测方法,总结了目前学者研究的套筒灌浆饱满度检测方法及其基本原理,并对比了4种常用检测方法的优缺点和适用情况,提出了在建工程事中检测建议采用预埋传感器法,事后检测建议优先采用钻孔内窥镜法,更加直观有效、安全可靠。最后,对后续研究进行了展望,为以后工程检测和研究提供了参考和建议。

关键词：装配式混凝土结构灌浆饱满度质量检测