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基于改进主动形状模型的含胸壁粘连型肿块的肺区分割方法研究

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生物医学工程学杂志 2016年第5期33卷 879-884页

作者：孙申申范立南康雁任会之齐守良沈阳大学信息工程学院沈阳110044 东北大学中荷生物医学与信息工程学院沈阳110819 沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870

肺区分割是计算机辅助诊断肺癌的前提。当肿块与胸壁粘连时,由于两者的计算机断层成像(CT)值接近,基于局部低级特征的传统分割方法不能得到正确结果;而且由于肿块体积大,造成了肺区内正常组织的大面积缺失,故以往含胸壁粘连型肺结节(直... 详细信息

肺区分割是计算机辅助诊断肺癌的前提。当肿块与胸壁粘连时,由于两者的计算机断层成像(CT)值接近,基于局部低级特征的传统分割方法不能得到正确结果;而且由于肿块体积大,造成了肺区内正常组织的大面积缺失,故以往含胸壁粘连型肺结节(直径小于3cm)的肺区分割方法不再适用,需要采用能结合先验形状和低级特征的主动形状模型(ASM)来分割含胸壁粘连型肺肿块的肺区。但传统ASM的搜索步骤是一种基于最小二乘的优化方法,该方法对异常标记点敏感,会使轮廓更新到正常肺组织和肿块的过渡区域而不是真正的肺边缘。针对这一问题,提出了改进的ASM算法:首先基于距离特征识别异常标记点,然后赋予异常标记点和正常标记点不同的搜索函数。搜索过程在设定的包围核(VOI)内进行。用所提出的ASM方法分割30个含胸壁粘连型肿块的肺区,与金标准的重叠度为93.6%。实验结果表明针对含胸壁粘连型肿块的肺区分割问题,改进的ASM算法能得到较好的分割结果,并且算法的运行时间是在临床可接受的范围内。

关键词：胸壁粘连型肺肿块主动形状模型肺区分割异常标记点搜索函数

反向低秩稀疏约束下的融合Lasso目标跟踪算法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第12期52卷 1278-1284页

作者：田丹张国山孙申申天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 沈阳大学信息工程学院沈阳110044

现有的低秩稀疏优化目标跟踪算法容易存在下述两方面问题:①需要求解大量l1优化问题,计算复杂度高.②在目标突变运动情况下,经常出现跟踪漂移现象.为此,提出一种反向低秩稀疏约束下基于融合最小绝对值收缩和选择算子(Lasso)的目标跟踪算... 详细信息

现有的低秩稀疏优化目标跟踪算法容易存在下述两方面问题:①需要求解大量l1优化问题,计算复杂度高.②在目标突变运动情况下,经常出现跟踪漂移现象.为此,提出一种反向低秩稀疏约束下基于融合最小绝对值收缩和选择算子(Lasso)的目标跟踪算法.首先,建立目标表观的反向稀疏表示描述,利用候选粒子反向稀疏表示目标模板,将在线跟踪中l1优化问题的数目由候选粒子数简化为1.其次,将融合Lasso模型引入到目标跟踪建模中,约束表示系数差分的绝对值之和,保证表示系数稀疏性的同时,使其连续性差异亦稀疏.从而限制目标表观在相邻帧间具有较小差异,但允许个别帧间存在较大差异性,以适应目标的突变运动.再次,利用核范数凸近似低秩约束,限制目标表观的时域相关性,以适应目标的外观变化.实验结果表明,面向具有严重遮挡、光照和尺度变化、目标突变运动等挑战性的标准跟踪数据集,提出算法能完成复杂场景下的跟踪任务.与目前几种热点算法进行定性与定量分析比较,提出算法具有更高的跟踪精度和较快的跟踪速度,特别是在目标突变运动情况下具有更好的鲁棒性.

关键词：目标跟踪反向稀疏表示低秩约束融合Lasso 粒子滤波

均值漂移带宽选取新方法及其在分割肺结节中的应用

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东北大学学报（自然科学版） 2008年第9期29卷 1270-1273页

作者：孙申申李宏康雁赵宏东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

针对肺结节与周围组织相连且边缘模糊造成分割困难的问题,提出一种新的均值漂移(meanshift)带宽自动选取方法并采用均值漂移算法解决结节分割.与基于统计分析规则的带宽选择方法相比,该方法时间复杂度低,且能得到符合实际问题的正确带... 详细信息

针对肺结节与周围组织相连且边缘模糊造成分割困难的问题,提出一种新的均值漂移(meanshift)带宽自动选取方法并采用均值漂移算法解决结节分割.与基于统计分析规则的带宽选择方法相比,该方法时间复杂度低,且能得到符合实际问题的正确带宽参数.应用带宽选择定理确定带宽参数的初始值,利用尺度空间滤波聚类理论的最稳定尺度准则确定最佳的自适应带宽参数.该方法对毛玻璃型、粘连血管型、贴胸壁型和各向异性型进行评估实验,都取得了正确的分割结果.结果表明,该方法对分割结节是有效的.

关键词：带宽选择均值漂移结节分割尺度空间滤波聚类

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图像检测与分割方法及其应用 1-1

玉米中三个PYR/PYLs/RCAR类ABA受体的活性鉴定

2018年

作者：任会之孙申申

任会之、孙申申著的《图像检测与分割方法及其应用（精）》主要介绍关于图像检测与分割方法及其应用的一些*新研究。即在对图像检测与分割方法的基本概念、研究进展进行总结分析的基础上，以人体特别是肺部的医学影像后处理为应用案例... 详细信息

ISBN: (纸本)9787111597018

任会之、孙申申著的《图像检测与分割方法及其应用（精）》主要介绍关于图像检测与分割方法及其应用的一些*新研究。即在对图像检测与分割方法的基本概念、研究进展进行总结分析的基础上，以人体特别是肺部的医学影像后处理为应用案例，结合现有模式识别、人工智能方面的前沿理论，提出了图像检测与分割的新算法。本书共分5章。第1章为基于Hessian矩阵的球形区域检测方法及其应用；第2章为基于组合优化和SVM的图像球形区域检测方法：第3章为基于多尺度和Mean-Shift的分割方法研究；第4章为基于EM和Mean-Shift的分割方法研究；第5章为基于改进主动形状模型的分割方法研究。本书内容既有理论算法，又有典型应更多...

关键词：数字图像处理

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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玉米中三个PYR/PYLs/RCAR类ABA受体的活性鉴定

作者：孙申申西北农林科技大学

学位级别：硕士

植物激素脱落酸（ABA）通过其核心信号通路PYR/PYLs/RCAR-PP2Cs-SnRK2s广泛的调控了植物的生长发育过程和逆境响应过程。在这个信号通路中,ABA受体PYR/PYLs/RCAR抑制蛋白磷酸酶的的活性,从而介导ABA信号的传导。大量研究表明,过表达此类... 详细信息

植物激素脱落酸（ABA）通过其核心信号通路PYR/PYLs/RCAR-PP2Cs-SnRK2s广泛的调控了植物的生长发育过程和逆境响应过程。在这个信号通路中,ABA受体PYR/PYLs/RCAR抑制蛋白磷酸酶的的活性,从而介导ABA信号的传导。大量研究表明,过表达此类ABA受体可以增强植物的抗旱性,甚至改善作物的水分利用效率。因此,对植物尤其是农作物ABA受体的研究在农业生产上具有重要的应用价值。本实验室在前期的研究中发现玉米PYR/PYLs/RCAR基因的表达呈现明显的器官和亚类特异性,并且分别克隆了三个亚家族中具有代表性的ZmPYL1（KJ700410.1）、ZmPYL4（KJ191278.1）和ZmPYL10（KP708579）基因。本研究进一步对ZmPYL1/4/10的ABA受体活性进行鉴定,并分析了玉米幼苗中这三个基因转录水平对ABA及多种逆境胁迫的响应特点。取得了以下结果:（1）通过体外磷酸酶实验证实了ZmPYL1/4/10的受体活性。结果显示ZmPYL4对蛋白磷酸酶ZmPP2Ca/ZmHAI1活性的抑制是不依赖ABA的,而ZmPYL1和ZmPYL10是依赖ABA的。在0.5μM的ABA的作用下,ZmPYL1/4/10即可以较大程度的抑制ZmPP2Ca/ZmHAI1的磷酸酶活性,表现出对ABA的高敏感性,同时显示了其在提高植物抗逆性上的应用潜力。（2）运用实时定量PCR技术分析了ZmPYL1/4/10在ABA和多种逆境胁迫下的转录响应,发现在5mM H2O2处理下,玉米幼苗根系中ZmPYL1的表达上调了约10倍,表现出对活性氧信号的超高的敏感性。在10μM的ABA处理下,根系中ZmPYL4的表达下调至正常水平的10%左右,表现出对ABA的高敏感性。研究结果进一步证实了玉米PYR/PYLs/RCAR基因对ABA或非生物逆境转录响应的器官特异性和亚类特异性的普遍性。（3）用农杆菌侵染花序的方法,将重组质粒转入拟南芥,获得了过表达三个受体基因（35s::ZmPYL1/4/10）的拟南芥植株,为后面更深入的研究ZmPYL1/4/10的生物学功能提供材料。此外,通过亚细胞定位分析,发现在转基因拟南芥（35s::YFP-ZmPYL1和35s::YFP-ZmPYL10）中ABA受体蛋白ZmPYL1和ZmPYL10定位于细胞核中。

关键词：玉米 ABA受体PYR/PYLs/RCAR 蛋白磷酸酶基因表达转基因

基于ESP8266Wi Fi模块与MQTT的寻物系统

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基于Struts扩展架构的大型Web应用系统设计与实现

第十九届沈阳科学学术年会

作者：张航宇章玉豪孙申申李震沈阳大学信息工程学院

本文基于ESP8266模块为核心,通过ESP8266WiFi模块和MQTT服务器两者的连接进行设计与实现一款寻物系统,系统运用手机APP和ESP8266模块的关联控制,寻物装置上的蜂鸣器发声,LED发光,对物品实现定位和查找。本系统,分为软件部分、硬件部分... 详细信息

本文基于ESP8266模块为核心,通过ESP8266WiFi模块和MQTT服务器两者的连接进行设计与实现一款寻物系统,系统运用手机APP和ESP8266模块的关联控制,寻物装置上的蜂鸣器发声,LED发光,对物品实现定位和查找。本系统,分为软件部分、硬件部分以及软硬件之间的通信,软件部分是基于Android开发的APP,硬件部分是基于Arduino进行编程的,通过MQTT服务器进行硬件与软件的消息互传。

关键词： WiFi 寻物 ESP8266 Android

来源： cnki会议评论

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基于Struts扩展架构的大型Web应用系统设计与实现

作者：孙申申东北大学

学位级别：硕士

在社会飞速发展的今天,人类已经步入了信息化时代。企业为了适应信息化社会发展的需要,纷纷要求开发适合自身业务的Web应用系统。而开发一个Web应用系统是一项浩大的工程,要求设计者能够提出合理的系统架构。合理的系统架构可以减少开... 详细信息

在社会飞速发展的今天,人类已经步入了信息化时代。企业为了适应信息化社会发展的需要,纷纷要求开发适合自身业务的Web应用系统。而开发一个Web应用系统是一项浩大的工程,要求设计者能够提出合理的系统架构。合理的系统架构可以减少开发及维护系统所用的资源,提升工作效率,因此,在Web企业级应用系统开发过程中,设计模式的选定和应用系统架构的构建是一项重要内容。通常,采用MVC(Model-View-Controller)的设计模式来解决企业级应用架构问题。在MVC体系中,数据模型(Model)、表现逻辑(View)和控制逻辑(Controller)是分离的组件,但它们可以互相通信。目前,有许多整合框架策略能够实现MVC体系结构,其中,一种比较常用的整合框架策略是Struts+Hibernate架构。Struts是MVC设计模式的一个应用实例,它是实现表示层的工具,应用Struts可以极大减轻设计和开发大型企业级软件的负担,使辅助设计人员有效地规划作业流程,并使设计人员和编程人员在较短的时间里能开发出系统原型。Hibernate是一种新的对象/关系数据库映射(O/RMapping)工具,它不仅提供了Java类和数据表之间的映射,还提供了数据查询和恢复机制,在系统中更好的实现了数据持久化。本文重点介绍了一个关于电信施工设备管理项目的系统架构。开发过程中,应用MVC设计模式,以Struts+Hibernate为核心架构策略,并结合电信施工设备管理的实际业务特点,提出了一套合理的架构层次。本架构按照Web系统架构的分层原则分为表示层、业务层和数据层,同时详细地规定了各层次要实现的功能及它们之间的通信接口。架构设计的原则是尽量降低层与层之间的耦合度,达到分层开发的效果,使各层之间互不干扰,从而提高了开发速度,并保证开发质量。该架构也适用于一般的Web应用系统开发,因而本项目为其他Web应用系统开发提供了成功的案例。本文还从项目中抽取典型实例,阐述了如何利用该架构有效地完成Web页面的设计和开发工作。

关键词：大型Web应用系统 MVC模式 Struts架构 Hibernate架构 O/RMapping

‘云香’水仙ACS基因和ACO基因的克隆分析及遗传转化

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‘云香’水仙ACS基因和ACO基因的克隆分析及遗传转化

作者：孙申申福建农林大学

学位级别：硕士

’云香’水仙(Narcissus tazettavar.’Yunxiang’)[1-2]是福建农林大学园艺遗传育种研究所选育的多花水仙新品种,2012年4月1日通过福建省农作物品种审定委员会认定,与其他水仙品种相比,’云香’水仙花朵大、花朵数量多、花期长、香气浓... 详细信息

’云香’水仙(Narcissus tazettavar.’Yunxiang’)[1-2]是福建农林大学园艺遗传育种研究所选育的多花水仙新品种,2012年4月1日通过福建省农作物品种审定委员会认定,与其他水仙品种相比,’云香’水仙花朵大、花朵数量多、花期长、香气浓,花葶挺立,可用作切花。但是切花对贮藏保鲜和花期要求很高。本研究从’云香’水仙花瓣中分离乙烯生物合成途径关键酶基因ACS和ACO基因,对其进行表达分析和载体构建,并通过农杆菌介导法转化烟草,获得转基因植株,为进一步鉴定所分离基因功能和后续转化水仙提供试验基础。最终通过基因工程调节乙烯代谢途径来获得更长贮藏保鲜期的’云香’水仙,以拓展多花水仙的用途,使其更适于用作鲜切花。本研究主要结果如下:1.探究了多花水仙ACS基因的序列特征及功能,以’云香’水仙盛花期花瓣为试验材料,根据’云香’水仙花朵转录组数据信息,通过RT-PCR方法克隆出1个ACS基因,命名为NtACS1(Genbank登录号为KX082936),其开放阅读框(ORF)长度为552bp,编码183个氨基酸。编码蛋白质分子量约为20.6 kD,理论等电点为6.30,不稳定系数为65.49,属于不稳定的疏水性蛋白。通过qRT-PCR对’云香’水仙不同时期花瓣和副冠中的NtACS1基因进行了表达分析,得到与’云香’水仙花朵转录组数据中相同的结果:NtACS1基因在’云香’水仙花瓣和副冠中的表达都是随着花衰老过程呈现逐渐下降的趋势,且NtACS1基因在花瓣和副冠中的表达峰值都在花苞期,表明NtACS1基因编码的蛋白是在乙烯生物合成途径的系统1发挥催化作用的ACC合成酶。成功构建了 NtACS1基因的正义植物表达载体,并通过农杆菌介导法获得转基因烟草,经PCR和RT-PCR检测,其中有6株为阳性植株。初步证实了NtACS 基因已导入烟草基因组中且在烟草中已表达。2.以’云香’水仙花瓣为试验材料,采用RT-PCR技术克隆出乙烯生物合成途径中的关键酶ACC氧化酶(ACO)基因的全长序列1 162bp,命名为NtAC01(GenBank登录号为KX082935)。其开放阅读框(ORF)长度为939 bp,编码312个氨基酸。NtACO1蛋白包括ACO家族保守的DIOX和20G-FeⅡxy结构域。分子进化树分析表明,NtACO1蛋白与’金盏银台’水仙亲缘关系最近。通过qRT-PCR检测NtACO1在’云香’水仙花朵开放过程中的表达模式,结果表明,NtACO1在花瓣和副冠中的表达量随着花朵发育衰老而逐渐上升,并且各个时期花瓣中的表达量都高于副冠,推测NtACO1可能参与了’云香’花的发育和衰老。构建了NtACO 的正、反义植物表达载体,并以烟草叶片为外植体,通过根癌农杆菌介导的遗传转化体系,获得NtACO1过表达转基因植株。转基因烟草与野生型相比缩短了营养生长期,开花较早,叶片较少。3.利用RT-PCR技术,从’云香’水仙中克隆出1个新的ACO(ACC氧化酶)基因NtACOY2(GenBank登录号为KX214535)。NtACOY2基因全长975bp,开放阅读框(ORF)936bp,编码311个氨基酸残基,蛋白分子量为35.83 kD。蛋白结构预测发现,该蛋白含有典型的ACO家族保守的DIOX和20G-Fe Ⅱxy结构域。进化分析表明,NtACOY2编码的氨基酸序列高度保守。实时荧光定量PCR表明,NtACOY2在花瓣和副冠中的表达均随着’云香’水仙花的衰老而逐渐上升,并且各个时期花瓣中的表达量均高于副冠,在花蕾期的花瓣中表达量达到最高,表明NtACOY2基因可能参与’云香’水仙花的发育,并且与其花衰老密切相关。通过PCR和酶切反应鉴定,成功构建了NtACOY2基因的植物表达载体,经农杆菌介导进行遗传转化,PCR检测显示共有15株转化植株扩增出了与阳性对照大小相同的片段,进一步用RT-PCR鉴定阳性转化植株,最终获得了 12株转基因烟草。扩增出了 1条约为975bp NtACOY2片段,而野生型无此条带;随机选取2株转基因植株(Z1、Z2)与野生型(WT)完全相同条件下移栽温室培养,结果Z1、Z2分别比WT提前8d和7d开花,且转基因烟草花朵开放数量均多于野生型,表明NtACOY2在转录水平能够正常表达。

关键词：水仙 ACS ACO 延长花期烟草遗传转化

基于EM和Mean-shift的肺结节分割

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中国图象图形学报 2009年第10期14卷 2016-2022页

作者：孙申申李宏侯欣然康雁赵宏东北大学信息科学与工程学院沈阳110004 国家数字化医学影像设备工程技术研究中心沈阳110079

针对结节与血管相连且两者CT值相近造成分割困难的问题,提出了一种基于期望最大(estimationmaximum,EM)的自适应带宽参数选择的方法,并采用均值漂移(Mean-shift)算法解决结节分割。与基于统计分析规则的带宽选择方法和基于最优化的带宽... 详细信息

针对结节与血管相连且两者CT值相近造成分割困难的问题,提出了一种基于期望最大(estimationmaximum,EM)的自适应带宽参数选择的方法,并采用均值漂移(Mean-shift)算法解决结节分割。与基于统计分析规则的带宽选择方法和基于最优化的带宽选择方法相比,该方法能直接求得正确带宽参数,且时间复杂度低。应用血管梯度的法向量方向服从正态分布,而结节梯度的法向量方向服从均匀分布,建立血管粘连型结节模型,并用期望最大估计模型参数,根据均匀分布的权重和带宽选择定理确定带宽参数。该方法对仿真数据和CT数据(19个粘连血管性肺结节)进行评估实验,都取得了正确的分割结果。结果表明,该方法对分割粘连血管型结节是有效的。

关键词：肺结节期望最大均值漂移梯度法向方向分布特征