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眼底图像的血管分割方法研究

眼底图像的血管分割方法研究

作者：杨禹惠沈阳工业大学

学位级别：硕士

人类眼球后部即眼底中的微血管是人体中唯一可以采用非创伤方式直接观察的深层血管,其形态结构的变化可以反映出青光眼、白内障、老年黄斑变性等眼部疾病,同时也与糖尿病、高血压、动脉硬化等身体其它器官疾病有着密切联系。另外,眼底... 详细信息

人类眼球后部即眼底中的微血管是人体中唯一可以采用非创伤方式直接观察的深层血管,其形态结构的变化可以反映出青光眼、白内障、老年黄斑变性等眼部疾病,同时也与糖尿病、高血压、动脉硬化等身体其它器官疾病有着密切联系。另外,眼底血管分布的唯一性使其成为身份认证的重要生物特征。因此,研究如何准确地对眼底图像血管进行识别具有重要的应用价值和实际意义。在进行眼底图像的血管分割之前,本文首先对原始眼底图像进行了预处理:提取眼底图像的绿色通道图像;将绿色通道的图像像素进行反转;为了避免视网膜边界的影响,使用形态学运算扩充视网膜边界。预处理之后,分别采用两种非监督类方法和两种监督类方法实现了眼底图像的血管分割。具体研究内容如下:(1)基于形态学血管分割法:眼底图像中的血管可以看作由大量较小的线段连结而成,因此可以利用形态学分割出完整的血管网络,而且形态学操作具有高效、速度快和噪声抑制好的优势;(2)基于多尺度线性检测器血管分割方法:该方法通过改变基本线性检测器的长度,能够更好地从眼底图像中提取出线性结构的血管,有效地提高了在血管融合和断裂情况下的识别度,从而获得更好的分割结果;(3)基于2D Gabor的血管分割方法:该方法将像素灰度值和各尺度下的2D Gabor小波变换响应的结果作为特征向量,使用贝叶斯高斯混合分类器对血管特征进行分类;(4)基于全连接条件随机场(Fully Connected Conditional Random Field,FC-CRF)的血管分割方法:该方法考虑了像素点之间的联系,并使用结构化输出支持向量机(Structured Output Support Vector Machine,SOSVM)对分割过程中涉及到的权值向量和特征图谱进行计算和自动调节,提高了血管的连通特性,有助于细小血管的分割。最后,本文以两个公开数据库DRIVE和HRF中的眼底图像为实验对象,对上述四种方法进行了验证和比较。分割结果表明,非监督类分割方法简单容易实现,但是较监督类分割方法而言准确率较低;监督类方法则需要经过复杂的训练学习过程,虽然提高了分割的准确性,但是计算量也大大增加。

关键词：图像分割眼底图像条件随机场结构化输出支持向量机

连栋薄膜温室空气源热泵加温试验及热环境分析

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连栋薄膜温室空气源热泵加温试验及热环境分析

作者：杨禹尧安徽农业大学

学位级别：硕士

伴随着我国以温室为主的现代农业的迅速发展,节能高效是未来可持续发展的重要主题。温室传统的加温方式为燃烧加温,耗能较大且排放的尾气中含有大量的CO、CO、SO、NO等有害气体,对环境污染严重。热泵系统作为一种节能、高效、环保的新... 详细信息

伴随着我国以温室为主的现代农业的迅速发展,节能高效是未来可持续发展的重要主题。温室传统的加温方式为燃烧加温,耗能较大且排放的尾气中含有大量的CO、CO、SO、NO等有害气体,对环境污染严重。热泵系统作为一种节能、高效、环保的新型节能技术,受到了大众的青睐,在农业领域的可持续发展有较好的应用前景。本文通过在江苏省苏州市张家港市常阴沙农场的圆弧形连栋薄膜温室中应用空气源热泵配合管道送风对温室进行加温处理,主要研究内容如下:首先在连栋薄膜温室中选取供试温室北侧中部2跨4开间作为试验温室,并在试验温室西侧选取同等尺寸作为对照温室,均采用聚乙烯薄(polyethylene,PE)进行全封闭,试验温室屋脊为南北走向,东西单个跨度为8.0m,共2跨,南北单个开间为4.0m,共4个开间,肩高3.0m,脊高5.0m。随后对所选温室进行测点布置和空气源热泵系统调试,一切正常后开始测试并采集数据,每隔一周采集一次数据,并对系统的稳定性进行调试,保障各仪器正常运作。收集数据对比分析,代入公式计算得出本次试验空气源热泵系统的COP(coefficient of performance)值为1.76,与相同条件下电锅炉相比节能46%,与燃气锅炉相比节能51.04%;与燃煤锅炉相比节能60%;通过图表分析得出:测试期间试验温室与对照温室相比连续晴天空气源热泵在白天升温效果为5.9～9.5℃,湿度低13.4～30.8%;夜间升温效果为3.8～4.3℃,湿度低17～20.2%;连续阴雨天气空气源热泵在白天的升温效果为10.6～12.2℃,湿度低34.69%;夜间升温效果为3.1～3.8℃,湿度低19.3%。说明空气源热泵配合管道送风加温系统有良好的温室供温能力和除湿性。建立CFD的温度场计算模型并与实际测量值进行比较,得出模拟与实测的平均误差为7.6%,验证该模型可用于研究空气源热泵配合传热风道对温室进行供温的温度场、气流场分布情况。随后设置不同进出风口开口口径、不同的开口角度下温室内的温度场、气流场分布,得出进风口开口为垂直水平面向下、出风口开口为垂直水平面向上、开口口径为100mm的情况下温室内的温度分布最均匀,供温效果最好。

关键词：空气源热泵 COP CFD 供热传热风道

玉竹提取物对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌细胞的保护作用

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玉竹提取物对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌细胞的保护作用

作者：杨禹晗武汉大学

学位级别：硕士

目的冠状动脉粥样硬化心脏病(Coronary atherosclerotic heart disease,CHD)是一种威胁世界人类生命和健康的一种危险疾病,发病率和死亡率位居前列,近年来,人们对于心肌缺血再灌注损伤(Myocardial Ischemia reperfusion injury,MI/RI)... 详细信息

目的冠状动脉粥样硬化心脏病(Coronary atherosclerotic heart disease,CHD)是一种威胁世界人类生命和健康的一种危险疾病,发病率和死亡率位居前列,近年来,人们对于心肌缺血再灌注损伤(Myocardial Ischemia reperfusion injury,MI/RI)日益关注,患者缺血再灌注后的损伤在临床上仍无有效治疗方案,较多的研究显示,心肌缺血再灌注损伤的可能机制与氧化应激、心肌细胞凋亡、能量代谢障碍等有关,玉竹提取物已被证明具有抗氧化和清除体内自由基的作用,且能降血压和降血脂,具有抗衰老、增强免疫力等功效,而玉竹提取物对于心肌缺血再灌注损伤的保护作用及机制尚不明确,本研究通过大鼠心肌缺血再灌注模型,探究玉竹提取物对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌细胞线粒体损伤及凋亡的保护作用。方法选取SPF级雄性Wistar大鼠50只,随机分为假手术组(SG组)、心肌缺血再灌注模型组(MG组)、玉竹提取物低剂量组(EA-PAOALG)、玉竹提取物中剂量组(EA-PAOAMG)、玉竹提取物高剂量组(EA-PAOAHG),每组10只,采用可逆性左前降支结扎法建立心肌缺血再灌注模型,给予大鼠心肌缺30min,再灌注120min。玉竹提取物低、中、高剂量组大鼠于结扎前30min分别给予0.1g/kg,0.2g/kg,0.3g/kg腹腔注射玉竹提取物,模型组及假手术组腹腔注射相同体积生理盐水;记录大鼠血流动力学指标:心率(HR)、左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张压(LVDP)、左室内压上升最大速率(+dP/dtmax)、左室内压下降最大速率(-dP/dtmax);采用原位末端转移酶标记法(TUNEL)染色检测各组大鼠心室肌细胞凋亡情况;采用透射电子显微镜观察大鼠心肌线粒体形态及病理变化,采用酶联免疫吸附法(ELISA)法检测大鼠心肌组织游离脂肪酸(FFA)、三磷酸腺苷(ATP)、腺苷酸(AMP)、乳酸(LAC)含量;采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测各组大鼠心室肌组织Caspase-3,9,12的表达;分离心肌线粒体用酶标仪检测其超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量。结果①与SG组相比,MG组大鼠心率下降,而与玉竹提取物低中高剂量相比,无显著差异,MG组的左心室收缩压LVSP、左室内压上升速率+dp/dtmax较SG组显著下降,LVDP、-dp/dtmax升高,差异有统计学意义(P<0.05);与MG组相比,玉竹提取物低、中、高剂量组大鼠LVSP、+dp/dtmax上升,LVDP、-dp/dtmax下降,差异有统计学意义(P<0.05)。②大鼠心肌组织TUNEL染色结果与SG组相比,MG组大鼠心肌细胞凋亡明显,差异有统计学意义(P<0.05),与MG组相比,玉竹提取物低、中、高剂量组大鼠心肌细胞凋亡数量明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。③SG组心肌细胞内线粒体丰富,呈圆形,内嵴清晰且排列整齐,膜完整,染色质均匀;MG组心肌细胞线粒体肿胀,局部膜崩解、消失,部分内嵴溶解、残留;玉竹提取物低、中、高剂量组心肌线粒体肿胀,内嵴部清晰,溶解现象减轻,且随玉竹提取物剂量的增加上述病例形态逐渐改善。④各组大鼠心肌能量代谢标记物FFA、LAC含量及ATP/AMP比值与SG组相比,MG组大鼠心肌组织中FFA、LAC含量升高,ATP/AMP比值下降,差异有统计学意义(P<0.05);与MG组相比,玉竹提取物低、中、高剂量组大鼠FFA、LAC含量下降,ATP/AMP比值升高,且呈剂量依赖型,差异有统计学意义(P<0.05)。⑤采用Western blot免疫印迹法测定数据,各组大鼠心肌组织Caspase-3,9,12表达变化与SG假手术组相比,缺血30min再灌注后,MG模型组大鼠心肌组织Caspase-3,9,12表达明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);与MG组相比,玉竹提取物低、中、高剂量组大鼠心肌组织Caspase-3,9,12表达下降,且呈剂量依赖型,差异有统计学意义(P<0.05)。⑥与SG组比较,线粒体SOD含量明显下降,MDA含量显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);与MG组比较,玉竹提取物低、中、高剂量组大鼠心肌组织中线粒体SOD含量升高,MDA含量下降,且呈剂量依赖型,差异有统计学意义(P<0.05)。结论玉竹提取物可以改善大鼠心肌缺血再灌注损伤,减少心肌细胞凋亡,其机制可能与保护线粒体,增强心肌细胞线粒体能量代谢,提高SOD活力,抑制心肌细胞凋亡有关。

关键词：玉竹提取物再灌注损伤凋亡线粒体能量代谢

Cu表面化学气相沉积石墨烯的分子动力学研究

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Cu表面化学气相沉积石墨烯的分子动力学研究

作者：杨禹同长春工业大学

学位级别：硕士

石墨烯具有独特的物理化学性质,近年来在能量转化、催化和生物传感器等领域被广泛应用。研究人员在稳定和高质量石墨烯的大规模制备及其实际商业化应用方面开展了大量的研究工作,而现有设备的精度尚未实现石墨烯的规模化生产及应用。目... 详细信息

石墨烯具有独特的物理化学性质,近年来在能量转化、催化和生物传感器等领域被广泛应用。研究人员在稳定和高质量石墨烯的大规模制备及其实际商业化应用方面开展了大量的研究工作,而现有设备的精度尚未实现石墨烯的规模化生产及应用。目前商业化的石墨烯产品普遍存在尺寸和层数不均、比表面积低、无法分级等问题。通过原子水平上的分子动力学方法,揭示生长机制及演化规律。因此,本文利用分子动力学模拟方法,模拟了石墨烯在Cu衬底上化学气相沉积生长微观过程,探究了衬底与沉降原子之间的相互作用机制。为石墨烯产品性能改善提供定量理论与数据依据。首先,设定模拟体系大小、衬底结构、边界条件、时间步长、粒子数目、系综设置、势能函数、沉积时间、弛豫时间、沉降粒子初始位置、初始速度等初始条件,模拟了CVD沉积石墨烯微观演变,探究石墨烯沉积过程。通过绘制每驰域1 ps石墨烯温度云图及z方向应力云图,探究形核的性质,证明CVD石墨烯在驰域过程中具有不均匀流动性,应力变化受衬底影响较大。同时,底层石墨烯的z方向应力主要受衬底褶皱、台阶及位错影响较多。其次,对不同界面形态的衬底沉积的底层石墨烯生长形貌和性质进行探究。结果表明,晶面取向为Cu(111)及Cu(110)的衬底生成的石墨烯稳定环数最多,形貌最好。通过对沉积面温度、应力、反弹率和径向分布函数函数等性质分析表明,衬底为(111)和(110)晶面取向的石墨烯平面的温度及应力,更符合实验中的石墨烯沉积条件。在此基础上,探究整个体系的平均动能、平均势能随时间的变化趋势,表明不同界面形态对体系平均动能、势能具有显著影响。最后,探究了在碳原子沉积速率不同的情况下,石墨烯的结构及其相关性质变化情况。结果表明,晶面取向为(100)的衬底生成稳定碳环数最多的下降速率为3(?)/ps,而衬底晶面取向为(110)的下降速率为2(?)/ps;在1-5(?)/ps沉积速率范围内,5(?)/ps石墨烯平面的温度及应力,更符合实验中的石墨烯CVD条件;入射能量的增强会使石墨烯在较长键长的概率增加。另外,从能量角度对沉积体系进行分析,结果表示,入射能量较高的平均动能曲线,平滑程度越好,动能变化平滑,能够促进高平整度石墨烯的产生,而入射能量较高的平均势能曲线下降速率较快。

关键词： CVD石墨烯温度云图应力云图径向分布函数

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模糊软分类算法及教育贡献率的测算方法研究

模糊软分类算法及教育贡献率的测算方法研究

作者：杨禹帆西安科技大学

学位级别：硕士

近年来中国的经济发展所遇到的瓶颈与问题显示除了依靠资本、劳动等生产要素投入的增加外,凭借技术进步提高生产要素使用效率进而提高劳动生产率可以促进经济持续增长。同时,人力资本理论表明,教育一方面可以促进技术的进步,另一方面可... 详细信息

近年来中国的经济发展所遇到的瓶颈与问题显示除了依靠资本、劳动等生产要素投入的增加外,凭借技术进步提高生产要素使用效率进而提高劳动生产率可以促进经济持续增长。同时,人力资本理论表明,教育一方面可以促进技术的进步,另一方面可以带来人力资本的积累,因此大力发展教育尤其是作为教育最高层次的高等教育成为助推科技进步、引领经济结构转型升级的必经之路。首先通过对比了中国东西部之间以及与国外发达国家高等教育人力,资金各方面的投入,肯定我国高等教育目前已取得的成绩同时寻找依然存在的问题和弊端。其次,设计了一类改进的模糊软聚类算法:新算法将遗传算法、中心引力算法和模糊聚类算法融合在一起,通过遗传算法自适应的确定分类数,中心引力算法优化准则函数,模糊聚类算法确定样本数据在每一类中的隶属度。新算法可以自适应的确定样本数据的分类数,从而实现无监督的分类。以中西部地区十九省的经济数据为样本,通过改进的模糊软聚类算法,将中西部十九省份划分为三类,使同一类省份高等教育的贡献率比对更加科学、合理。再次,对经典的柯布-道格拉斯模型进行了修改,将高等教育因素纳入到模型中,提出了一类改进的教育进步贡献率测算模型。在搜集整理的我国2000-2014年的高等教育统计数据基础上,使用新模型进行了测算,得出了高等教育对中西部十九省对经济增长贡献率。最后,在以上实证分析的基础上,结合测算结果对中西部省份高等教育存在的问题,提出了一些切合实际的建议。

关键词：模糊软聚类算法 GA-CFO-CFM算法柯布-道格拉斯生产函数经济增长贡献率

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一类非负张量的谱半径的上界及其应用

运筹学学报(中英文) 2023年

作者：王缘朱忠熏谭连生杨禹中南民族大学数学与统计学学院华中师范大学计算机科学学院

基于一类新的非负张量,我们首先得到了一些与这类张量相关的组合恒等式。并利用这些组合恒等式,得到了该类张量谱半径的紧上界及其对应的极值条件。最后作为应用,得到了一些其他一般超图谱半径的紧上界,并对其极值结构进行了刻画。

关键词：非负张量弱不可约张量谱半径

～2μm硅光子混合外腔可调谐半导体激光器结构设计研究

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～2μm硅光子混合外腔可调谐半导体激光器结构设计研究

作者：杨禹霖海南师范大学

学位级别：硕士

半导体激光器因其体积小、重量轻、寿命长和效率高等优点,一直是激光器领域研究的热点。而硅光子混合集成外腔可调谐半导体激光器是外腔可调谐半导体激光器的一种,在波长宽可调谐、窄线宽和模式特性等方面,凭借其结构紧凑、体积小、成... 详细信息

半导体激光器因其体积小、重量轻、寿命长和效率高等优点,一直是激光器领域研究的热点。而硅光子混合集成外腔可调谐半导体激光器是外腔可调谐半导体激光器的一种,在波长宽可调谐、窄线宽和模式特性等方面,凭借其结构紧凑、体积小、成本低和易实现封装一体化等优势,受到人们广泛关注。～2μm波段在通信、传感探测和激光雷达等方面,具有数据容量大、色散低、损耗低、灵敏度高和探测距离远的特殊优势。目前,～2μm波段相关的光电器件、传输光纤已被突破。～2μm硅光子混合外腔可调谐半导体激光器光源将很有可能替代传统的1550nm波段,为更大容量数据光通信传输带来新的希望。同时,在～2μm波段附近有许多危险气体、污染源和温室气体等的强吸收谱线。因此,～2μm硅光子混合外腔集成可调谐半导体激光器是气体探测领域中的重要光源。本论文提出了～2μm波长硅光子混合外腔多环反馈可调谐半导体激光器结构。主要在1.95-2.05μm波长范围内,模拟研究了硅光子芯片上矩形直波导和多微环中的模式特性、结构参数影响和可调谐系统谐振的设计;完成了外腔自聚焦透镜耦合设计;搭建了～2μm硅光子混合外腔多环反馈可调谐半导体激光器的耦合系统和测试系统。本文首先介绍了可调谐外腔半导体激光器的应用、基本结构和研究现状;其次,研究了硅光子混合外腔可调谐激光器的线宽理论、调谐范围、波长选择和集成方式;接着,研究了Ⅲ-Ⅴ族SOA光源芯片的原理、结构设计和制备方法,以及部分输出特性;然后,着重通过对波导结构、模式传输以及多微环谐振腔结构参数进行设计优化,实现了基于多微环反馈结构的硅光子外腔芯片的结构设计和优化;最后,搭建了～2μm硅光子混合外腔可调谐半导体激光器的耦合系统和测试系统。重点是系统性的通过Lumerical MODE、FDTD和Interconnect软件研究了矩形直波导的TE、TM传播,设计出了～2μm(1978-2036nm)波段的TE单模传输波导尺寸结构和Si基多环谐振腔结构。设计并研究了～2μm硅光子混合外腔可调谐半导体激光器集成方式,首次尝试利用自聚焦透镜模拟～2μm Ga Sb基SOA与多环反馈的硅光子外腔芯片混合集成,进行了耦合平台系统的搭建,完成了～2μm波长附近自聚焦透镜和SOA腔面端增透膜的设计和制备。

关键词：混合外腔可调谐半导体激光器硅光集成环形谐振腔模式特性波导外腔耦合光放大器波长可调窄线宽

大股东禁售期套现路径及后果研究 ——基于拉卡拉的案例经验

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大股东禁售期套现路径及后果研究 ——基于拉卡拉的案例经验

作者：杨禹焘西南财经大学

学位级别：硕士

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蔬菜育苗技术