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基于字典学习的磁化率分布图像重建

基于字典学习的磁化率分布图像重建

作者：杜嘉程东南大学

学位级别：硕士

定量磁化率成像（Quantitative Susceptibility Mapping）技术作为一种新颖的磁共振成像技术,可以从包含了丰富磁化率信息的相位信号中重建出组织磁化率分布图像,并能定量的分析体内铁含量、钙化,血氧饱和度等相关信息,可以为许多疾病... 详细信息

定量磁化率成像（Quantitative Susceptibility Mapping）技术作为一种新颖的磁共振成像技术,可以从包含了丰富磁化率信息的相位信号中重建出组织磁化率分布图像,并能定量的分析体内铁含量、钙化,血氧饱和度等相关信息,可以为许多疾病提供诊断信息,具有重要的临床应用价值。磁化率分布图像的重建过程包括场图拟合,相位解卷绕,背景场去除以及偶极核反演这四步。由于偶极核在K空间中与主磁场方向呈54.7°角的位置值为0,使得偶极核反演是一个病态的逆问题,目前,有多种方法用于解决这个逆问题,例如多方向采集磁化率计算方法,单方向的方法有傅里叶域的阈值截断法,有空间域的全变分方法,闭式L2约束方法以及基于形态学相似的偶极核反演方法,然而这些方法均有一定的局限性。在磁化率分布图像的重建中,如何有效的抑制伪影,提高重建质量仍然是一个重要的挑战。近些年来,压缩感知技术在解决图像重建中的逆问题时,取得了很好的效果,其中基于字典学习的重建方法在低剂量CT,降采样MRI的重建中,可以很好的抑制噪声及伪影。本文基于字典学习的方法,提出利用特征字典约束磁化率分布图像的重建,解决偶极核反演中的逆问题,主要工作如下:（1）提出基于Bregman迭代字典学习（BI-DL）的磁化率分布图像重建方法,在重建过程中,通过Bregman迭代方法在重建过程中更新字典,并用于约束磁化率分布图像的重建。通过3T和7T的人脑数据验证算法的有效性,结果表明该方法在低场强下,相较于主流的重建方法在伪影抑制的效果以及定量分析的结果上均有较大的提升,在高场强下仍然有更高的感兴趣区域重建精度。（2）提出基于幅值边界先验特征字典（EP-DL）的磁化率分布图像重建方法,利用与磁化率分布图像组织结构几乎相同的幅值图像预先训练特征字典,然后用于约束磁化率分布图像的重建。通过3T和7T的人脑数据验证算法的有效性,相较于BI-DL方法,更进一步的提升了重建质量。（3）基于MATLAB GUI工具设计了定量磁化率成像软件,可以交互的完成从原始数据到磁化率分布图像重建的整个过程,不仅支持颅脑数据的磁化率分布图像重建,还也额外增加了水脂分离方法,更能支持腹部数据的磁化率分布图像重建,扩大了软件的适用范围。同时软件提供了多种重建方法,供使用人员灵活的选择,此外软件还提供了数据的后处理分析功能,能够分析处理重建结果,为后续的实验研究以及临床应用提供了便捷。

关键词：定量磁化率成像偶极核反演压缩感知字典学习 Bregman迭代幅值边界先验 MATLAB GUI

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基于.NET的水务管理系统的设计与实现

基于.NET的水务管理系统的设计与实现

作者：杜嘉程华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着我国社会经济的发展,对水资源的保护显得日益重要。为了响应国家提出的节约用水的号召,实现科学节约用水,同时为了满足信息化条件下水务管理企业的管理需求,本文设计了这一水务管理系统。本系统能够实现对现场监控设备发送的监控数... 详细信息

随着我国社会经济的发展,对水资源的保护显得日益重要。为了响应国家提出的节约用水的号召,实现科学节约用水,同时为了满足信息化条件下水务管理企业的管理需求,本文设计了这一水务管理系统。本系统能够实现对现场监控设备发送的监控数据进行采集与分析,在后台管理界面上进行实时显示,实现对水源井的远程管理,提高了水资源的利用效率与水务管理企业的管理水平。本课题是基于.NET的水务管理系统的设计与开发。这一水务管理系统通过对水源井的各种数据进行采集处理,经(GPRS将处理的结果传送至监控服务器,进行处理后将信息显示在管理界面上,使得管理者可以得知各水源井的运行情况,实时显示水源井各参数的变化情况,提前发现排除故障。依托成熟可靠的通信和监测技术,从安全经济的角度入手,设计了这一水务管理监控系统。实现了水源井的无人值守运行,降低了运营成本,使得整个系统更加经济、安全的运行。本文针对实际的应用环境,综合了若干现有监控系统的优缺点,提出了远程监控与实时数据传送相结合的方案,将系统分为监控设备、服务器与Web客户端三个部分,能够清晰有效的反映水源井的运行情况。选取了基于.NET的多层架构设计,有着安全性高,扩展性强的特点,为水务管理提供了很大的便利,具有良好的应用前景。

关键词： .NET 多层架构水务管理水源井

基于灰色关联决策算法的信息系统风险评估研究

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计算机应用文摘 2023年第23期39卷 114-116,119页

作者：杜嘉程古明郭永强桂丹国网河南省电力公司信息通信分公司郑州450052

为了解决信息系统在安全风险评估中面临的参数估值不确定性问题,文章引入灰色关联决策算法对信息系统参数评估值不确定性进行了分析,并将其划分为灰色参数值和缺失参数值,同时建立了信息系统风险评估指标体系,结合参数评估了实际情况并... 详细信息

为了解决信息系统在安全风险评估中面临的参数估值不确定性问题,文章引入灰色关联决策算法对信息系统参数评估值不确定性进行了分析,并将其划分为灰色参数值和缺失参数值,同时建立了信息系统风险评估指标体系,结合参数评估了实际情况并统计了历史数据资料。其中,缺失参数评估值需满足均匀分布、指数分布、正态分布三种情况,文章以对应先验预估填充原本缺失的参数评估值,在成功填充之后应用灰色关联决策算法对信息系统进行风险评估。经验证,此方法可以对参数值不确定问题进行妥善处理,从而降低评估主观的影响程度,方便对比不同信息系统的安全性,可在信息系统的风险评估中进行推广应用。

关键词：灰色关联决策算法信息系统风险评估

含S-S键的共价有机框架的室温合成及光催化性能研究

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含S-S键的共价有机框架的室温合成及光催化性能研究

作者：杜嘉琦山东师范大学

学位级别：硕士

共价有机框架（COFs）是一类新型结晶多孔材料,可以通过共价键连接的有机构建块,形成有序的周期性结构。凭借其所具有的周期性、明确的结构、低密度、高比表面积、优异的稳定性以及所需的半导体行为等独特特性,COF在许多领域的应用中获... 详细信息

共价有机框架（COFs）是一类新型结晶多孔材料,可以通过共价键连接的有机构建块,形成有序的周期性结构。凭借其所具有的周期性、明确的结构、低密度、高比表面积、优异的稳定性以及所需的半导体行为等独特特性,COF在许多领域的应用中获得了极大的关注,特别是在光催化领域。近年来,二维COF由于其延长的π共轭骨架、高表面积、结构可调、规则孔结构和高结晶度而被开发为有前途的异质光催化剂。二硫化物存在于许多具有生物活性的天然产物中,并广泛应用于制药工业、材料科学等领域。作为关键结构,S-S键在基因编码、蛋白质折叠、药物合成、以及开发具有生物活性、高强度或定制功能的材料等方面起到关键作用。S-S键的高效精准管理将成为生命科学和先进材料相关领域发展的里程碑,将S-S键与COF相结合,应用于光催化领域具有极大的研究价值和发展前景。基于此,我们合成了含有S-S键的COF,并研究其在光催化方面的应用。具体研究内容如下:1.在此前研究的基础上,设计并在室温条件下合成了COF-Tp-S,为证明合成方法的普适性,又成功合成了COF-TFPT-S和COF-Py-S。通过粉末X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱、热重分析、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱、瞬态光电流响应等测试对所合成的COF材料进行了表征。为了验证其催化性能,我们将合成的COF作为异相光催化剂,催化亚胺和杂环卡宾硼烷的逆硼氢化反应,证实了COF-Tp-S的催化效果最好,取得了较高的产率,并且循环使用四次后产率仅略有下降,COF-Tp-S材料还能保留一定的结晶度。此外,我们还对该光催化逆硼氢化反应进行了底物拓展,对含有不同取代基的亚胺底物进行催化,该催化剂对含有不同取代基的底物均具有较好的催化效果。2.为了进一步发展含有S-S键的COF,我们又基于硫醇的氧化偶联反应,在光催化条件下合成了含有S-S键的COF-BTT-S,增加了S-S键在COF-BTT-S中所占的比重,以提高其催化效率。通过粉末X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱、热重分析、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱、瞬态光电流响应等测试对所合成的COF材料进行了表征。为了验证其催化性能,我们将合成的COF-BTT-S作为异相光催化剂,催化亚胺和卡宾硼烷的逆硼氢化反应,取得了良好的催化效果,证实了COF-BTT-S的催化性能。此外我们还对该光催化逆硼氢化反应进行了底物拓展,使用含有不同取代基的亚胺底物进行催化,该COF-BTT-S对含有不同取代基的底物均具有良好的催化效果。综上所述,本论文合成了四种含有S-S键的COF,并将新合成的COF用于光催化领域,作为一种新型的COF光催化剂,对于亚胺和卡宾硼烷的逆硼氢化反应具有很好的催化效果,有效拓展了COF的合成方法与种类,并拓宽了COF基光催化剂的光催化反应范围。

关键词：共价有机框架二硫键光催化室温合成

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考虑政府补贴的以旧换新闭环供应链定价决策

考虑政府补贴的以旧换新闭环供应链定价决策

作者：杜嘉倩重庆交通大学

学位级别：硕士

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自动驾驶场景下的单目深度估计研究

自动驾驶场景下的单目深度估计研究

作者：杜嘉慧重庆理工大学

学位级别：硕士

自动驾驶技术是当前科技领域中备受关注的研究热点之一,其具有提高道路效率、减少交通事故等重要优势。在自动驾驶领域,环境的三维感知和理解对于保障驾驶安全和效率至关重要。深度估计是三维感知的关键组成部分,在自动驾驶系统中扮演... 详细信息

自动驾驶技术是当前科技领域中备受关注的研究热点之一,其具有提高道路效率、减少交通事故等重要优势。在自动驾驶领域,环境的三维感知和理解对于保障驾驶安全和效率至关重要。深度估计是三维感知的关键组成部分,在自动驾驶系统中扮演着重要角色。借助深度估计,自动驾驶系统能够精确判断周围物体与车辆之间的距离。这些距离信息可为系统的决策、规划和控制提供重要支持。目前,自动驾驶领域深度估计方法主要包括基于视觉的方法、基于传感器的方法和多传感器融合方法。基于视觉的方法中,单目深度估计方法由于具有硬件成本低、实时性好和适用场景广等优势,在自动驾驶领域中得到了广泛应用,但其仍然面临着计算效率,环境敏感和物体遮挡等问题。因此,本文基于深度学习方法,针对上述自动驾驶场景下单目深度估计算法存在的各类问题开展研究。主要研究内容如下:(1)首先,面向如何加强特征信息传递、降低计算复杂度以满足自动驾驶场景下实时决策的需求,本文提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和窗口注意力的网络模型。该模型利用Swin Transformer作为编码器,引入局部窗口注意力机制将全局关联性转化为局部关联性,从而有效降低了计算复杂度。最上层编码特征通过稠密ASPP模块以扩大感受野、提高特征的语义表达。解码器融合通过对应的编码特征来突出重要位置。实验表明,CNN与窗口注意力的结合促进了特征复用与信息传递。(2)其次,针对自动驾驶场景下可能存在的不良光照或恶劣天气等环境因素导致图像细节丢失的问题,本文提出了基于并行注意力耦合解码的网络模型,其核心是并行注意力耦合模块。该模块首先借助跳跃连接在通道维度上整合特征,之后将其送入并行的卷积和注意力路径对多尺度局部特征和全局上下文进行建模。此外,模块中还引入了Efficient通道注意力来捕获和调整局部跨信道交互,从而提升模型对关键特征的关注度。实验表明,该模型能够在相应尺度有效融合局部与全局特征。(3)最后,考虑到自动驾驶场景下对象间遮挡、深度不连续等问题,本文提出了一种基于极化交叉注意力和自适应Bins的网络模型。模型采用极化自注意力代替线性变换来初始化注意力机制中的键(K),值(V)向量,较大程度保证特征信息在空间和通道维度上的完整性。针对最底层解码特征,提出Res-Vit模块完成自适应计算每幅图像的bin宽度,最终将bins中心进行线性组合来估计深度。实验结果表明在复杂场景下,本模型仍可以清晰完整的估计深度并保持对象边缘的平滑。

关键词：单目深度估计编解码器结构卷积神经网络注意力机制

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一种防刮擦的教学用圆规

科学技术创新 2019年第7期 188-189页

作者：杜嘉程山东省汶上县第一中学山东汶上272500

结合实际,介绍了一种防刮擦的教学用圆规的设计。

关键词：防刮擦教学用圆规设计

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高中生普通感冒发病及就诊行为分析

世界最新医学信息文摘 2018年第5期18卷 169-170页

作者：杜嘉程汉中市第一中学

目的本研究旨在通过调查陕西省汉一中的高中生对普通感冒的认知、流行病学及就诊行为,为高中生普通感冒的流行病学提供基础性的数据资料,并为提高青少年正确认知感冒,避免因不合理用药带来药物的不良反应,为减轻家长和社会经济负担提供... 详细信息

目的本研究旨在通过调查陕西省汉一中的高中生对普通感冒的认知、流行病学及就诊行为,为高中生普通感冒的流行病学提供基础性的数据资料,并为提高青少年正确认知感冒,避免因不合理用药带来药物的不良反应,为减轻家长和社会经济负担提供帮助。方法通过问卷调查的方式,对山西省汉一中的高中生人群进行一般人口学资料、对普通感冒的认知、普通感冒的流行病学和就诊行为等进行抽样调查。结果高中生普通感冒的发病率高,但52.94%的人不了解感冒的病原体。20.59%的人每年感冒发病次数在5次以上,春冬季节为普通感冒的好发季节。疼痛不适、鼻部症状和呼吸道症状最为常见,多具有自限性,88.24%的人病程在1周之内。26.47%的人报告感冒对自己的生活影响较大或特别大。每次都考虑或大多数情况下会考虑就诊或用药的人占55.89%,选择就诊的医疗机构为卫生所或私人诊所,选择的药物为止咳药物、解热镇痛药、抗病毒药物。结论陕西省汉一中的高中生存在着对普通感冒的认知误区和治疗行为的偏差,家长、社区和学校应一起采取相应措施,提高和引导高中生正确的感冒防治观念和行为,以减轻家庭和社会负担。

关键词：高中生普通感冒问卷调查流行病学就诊行为

软件定义卫星网络中基于业务调度的混合路由算法

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电子学报 2024年第5期52卷 1506-1515页

作者：王朝炜杜嘉楠王程王卫东北京邮电大学电子工程学院北京100876

为了解决低轨卫星网络高动态拓扑、大数据传输量、多信令开销的问题,满足全球覆盖和海量移动用户日益增长的需求,在研究不同业务性能指标体系的基础上,构建了高低轨卫星协同的软件定义卫星网络架构及虚拟拓扑模型;设计了综合考虑业务到... 详细信息

为了解决低轨卫星网络高动态拓扑、大数据传输量、多信令开销的问题,满足全球覆盖和海量移动用户日益增长的需求,在研究不同业务性能指标体系的基础上,构建了高低轨卫星协同的软件定义卫星网络架构及虚拟拓扑模型;设计了综合考虑业务到达率和等待时长的优先级赋值函数,并提出一种基于业务感知与调度的联合星间路由算法,该算法包括针对高QoS需求业务的低复杂度轨道内优先转发路由算法和针对低QoS需求业务的链路加权路由算法.仿真结果表明,所提算法在平均端到端时延、丢包率和吞吐量等方面比传统算法均有显著的改善.

关键词：软件定义网络卫星路由业务感知路由服务质量虚拟节点

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