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利用可变形统计模型进行膝关节建模与运动测量

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第1期53卷 139-144页

作者：朱忠林丁辉王广志清华大学生物医学工程系北京100084

该文以人体膝关节个性化三维建模为目的,并论证该模型应用于在体运动测量的可行性。基于可变形统计模型理论,寻找模型表面的特征配对点,建立膝关节统计模型训练集;通过主分量分析的方法确定特征点在三维空间的分布规律;在重建新模型时,... 详细信息

该文以人体膝关节个性化三维建模为目的,并论证该模型应用于在体运动测量的可行性。基于可变形统计模型理论,寻找模型表面的特征配对点,建立膝关节统计模型训练集;通过主分量分析的方法确定特征点在三维空间的分布规律;在重建新模型时,通过统计模型变形,以X线图像中膝关节的二维透视信息为形变基准,从而实现膝关节个性化三维建模。研究结果表明:相比MRI(magnetic reso-nance imaging)模型,本文重建的完整膝关节三维骨骼模型精度为0.5mm,该模型用于运动测量的精度为0.59mm和1.25°。可变形统计模型技术可以用于建立受试者膝关节个性化三维模型,并测量膝关节的在体三维运动。

关键词：生物力学可变形统计模型膝关节

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位置敏感器件(PSD)的杂光干扰研究

清华大学学报（自然科学版） 1997年第1期37卷 61-64页

作者：王广志丁海曙丁辉清华大学电机工程与应用电子技术系

光电位置敏感器件（ＰＳＤ）是一种可直接对其光敏面上的光斑位置进行检测的光电器件，基于ＰＳＤ可构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在ＰＳＤ器件使用中的一个关键问题是如何克服各种杂光干扰，以提高检测的精度和可靠性。根... 详细信息

光电位置敏感器件（ＰＳＤ）是一种可直接对其光敏面上的光斑位置进行检测的光电器件，基于ＰＳＤ可构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在ＰＳＤ器件使用中的一个关键问题是如何克服各种杂光干扰，以提高检测的精度和可靠性。根据ＰＳＤ的原理及其特征方程，分析了杂光在ＰＳＤ上的两类作用模式，并根据ＰＳＤ特征方程推导了存在杂光干扰时ＰＳＤ输出信号与杂光的关系，及杂光导致的位置误差方程。根据上述推导，文章给出了３种克服杂光干扰的实用方法。

关键词：光电器件位置检测杂光干扰位置敏感器件

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用近红外漫反射光谱无损检测血糖的初步研究

光谱学与光谱分析 2002年第3期22卷 387-391页

作者：黄岚丁海曙王广志清华大学电机工程系生物医学工程所人体运动信息检测研究室北京100084

利用近红外漫反射光谱技术研究了无损定量监测血糖的方法。使用BRUKERVECTOR 2 2傅里叶变换光谱仪和GRACEⅡ型血糖仪对一组健康自愿受试者 (两名年轻男子和两名年轻女子 )测试后 ,获得了不同的状态条件下 2 6个样本的光谱及其血糖值 ,... 详细信息

利用近红外漫反射光谱技术研究了无损定量监测血糖的方法。使用BRUKERVECTOR 2 2傅里叶变换光谱仪和GRACEⅡ型血糖仪对一组健康自愿受试者 (两名年轻男子和两名年轻女子 )测试后 ,获得了不同的状态条件下 2 6个样本的光谱及其血糖值 ,选择一部分有代表性的样本作为建立模型使用 ,而被预测的样本来自不参加建模的数据。选择不同的谱区、预处理方法对数据进行处理得到以下结果 :1)谱区选在 90 0 0～12 0 0 0cm- 1 选择MIN MAX归一化预处理方法建模、预测 ,预测结果差值在 36mg·dL- 1 以上 ,选择平滑和二阶导数 ,则建模结果≤ 16mg·dL- 1 ,预测结果≤ 2 5mg·dL- 1 ;另选谱区 4 0 0 0～ 5 0 0 0cm- 1 ,选择平滑和一阶导数 ,建模与预测结果的差值在 2 5mg·dL- 1 以上。 2 )选择 4 0 0 0～ 90 0 0cm- 1 谱区 ,经平滑和二阶导数处理并在此区建模并预测 ,其中建模中预测差值≤ 15mg·dL- 1 ,预测≤ 31mg·dL- 1 ;由OPU 3 0 1自动挑选的谱区6 0 0 0～ 75 0 0cm- 1 和 4 2 0 0～ 4 70 0cm- 1 ,采用平滑、一阶导数和矢量归一化在此区建模和预测 ,其中建模中预测差值≤ 11mg·dL- 1 ,预测≤ 2 2mg·dL- 1 。 3)采用个体自我建模方法 ,在 90 0 0～ 12 0 0 0cm- 1 选择平滑和二阶导数进行预处理 ,建模结果≤ 15mg?

关键词：无损检测近红外漫反射光谱血糖数据处理糖尿病临床监测定量分析

基于人体结构断层图像的三维建模与网格剖分优化

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清华大学学报（自然科学版） 2007年第12期47卷 2200-2203页

作者：张泉丁辉王广志清华大学生物医学工程系北京100084

建立了基于断层图像的近似于人体真实结构的三维表面模型,并根据曲率优化网格,优化了有限元计算的前处理,以利于临床力学研究。基于Delaunay三角剖分等相关理论,从临床计算机断层、磁共振和可视人切片等二维断层图像提取轮廓散点,按照... 详细信息

建立了基于断层图像的近似于人体真实结构的三维表面模型,并根据曲率优化网格,优化了有限元计算的前处理,以利于临床力学研究。基于Delaunay三角剖分等相关理论,从临床计算机断层、磁共振和可视人切片等二维断层图像提取轮廓散点,按照层结构有序排列的特点,重构三维表面模型。再根据人体真实结构表面曲率的不同,调节和控制网格精度。曲率大的地方细化网格,曲率小的地方稀疏网格。实现了多分辨率建模和自适应剖分。

关键词：断层图像人体结构三维建模 Delaunay三角剖分多分辨率

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个性化肿瘤新抗原疫苗中抗原肽预测研究进展

生物化学与生物物理进展 2019年第5期46卷 441-448页

作者：王广志李雨雨谢鹭上海海洋大学食品学院上海201306 上海生物信息技术研究中心上海201203

失控的突变导致肿瘤的发生,其中某些非同义突变(错义、移码、融合)多肽,被蛋白酶体降解成短肽后被抗原提呈细胞(antigen-presenting cells,APCs)识别,呈递至引流淋巴结,符合主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex,MHC... 详细信息

失控的突变导致肿瘤的发生,其中某些非同义突变(错义、移码、融合)多肽,被蛋白酶体降解成短肽后被抗原提呈细胞(antigen-presenting cells,APCs)识别,呈递至引流淋巴结,符合主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex,MHC)结合基序的短肽,继而被T细胞表面因子捕获而产生免疫反应,引发肿瘤的消退,我们称之为"新抗原"(neoantigens).这类抗原由于未受胸腺的阴性筛选,被T细胞识别为"异类",不易受免疫耐受机制的影响,从而可作为免疫介导肿瘤治疗的有效靶点.新一代测序技术极大推动了新抗原疫苗的可行性,但从测序识别肿瘤的体细胞突变到TCR (Tcell receptor)识别新抗原产生免疫反应,中间存在着大量的候选假阳性新抗原多肽,这对于针对新抗原而设计疫苗无疑是难以跨越的障碍.一套有效合理的筛选方法,是新抗原疫苗制备过程中不可或缺的一环.然而国内未见相关综述报道,本文调研了目前新抗原免疫治疗过程中的新抗原肽预测及筛选研究进展.

关键词：肿瘤新抗原肽预测疫苗

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基于相机模型的锥束CT重建误差校正

清华大学学报（自然科学版） 2015年第1期55卷 122-127页

作者：王梦蛟丁辉王广志清华大学生物医学工程系北京100084

该文对存在几何误差的锥束计算机层析成像(CT)的图像重建校正方法进行了研究。该文将锥束CT系统看做针孔相机,因此相机的成像模型可以用来修正三维体素与二维投影之间的映射关系。将该映射关系带入到重建算法中,就可以对存在误差的锥束C... 详细信息

该文对存在几何误差的锥束计算机层析成像(CT)的图像重建校正方法进行了研究。该文将锥束CT系统看做针孔相机,因此相机的成像模型可以用来修正三维体素与二维投影之间的映射关系。将该映射关系带入到重建算法中,就可以对存在误差的锥束CT进行有效的重建,提高重建图像的质量。计算机视觉中的相机标定技术被用来构建成像模型。该技术的可靠性保证了本文方法的精度和鲁棒性。仿真和实际系统实验表明:本方法可以在图像重建过程中对锥束CT中的几何误差进行有效的校正。

关键词：锥束计算机层析成像(CT)重建几何误差校正针孔相机成像模型相机标定技术

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光在脂肪中传播效应的光谱学研究

光谱学与光谱分析 1995年第6期15卷 19-24页

作者：丁海曙段玉生何涛王广志清华大学生物医学工程研究所

本文以实验研究为基础，指出了当光线射入到猪的脂肪之后引起的背向散射与脂肪厚度密切相关，给出用这种方法实现人体皮脂无损检测的实验装置。此外还介绍了用数学模型处理这类问题的方法。

关键词：皮下脂肪脂肪厚度背向散射光线

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基于线阵CCD的高精度位置检测

清华大学学报（自然科学版） 2002年第9期42卷 1139-1143页

作者：骆文博王广志丁海曙秦志军吴剑清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

为对大范围内运动的物体进行精确定位 ,该文描述了一种使用线阵 CCD(charge coupled device)进行空间位置检测的方法。首先阐明物像空间的坐标关系 ,在传统摄像机模型的基础上 ,建立了包括成像误差在内的一维摄像机修正模型。通过先进... 详细信息

为对大范围内运动的物体进行精确定位 ,该文描述了一种使用线阵 CCD(charge coupled device)进行空间位置检测的方法。首先阐明物像空间的坐标关系 ,在传统摄像机模型的基础上 ,建立了包括成像误差在内的一维摄像机修正模型。通过先进行成像误差矫正再进行系统标定的两步法完成对系统的校准。实际测试表明 ,系统定位精度可达 1‰。该方法中 ,成像误差矫正方法适用性广 ,两步校准法物理意义明确。

关键词：位置检测线阵摄像机修正模型线阵CCD 摄像机校准直接线性变换射电天文望远镜三维检测

三维测量系统中线性CCD相机的直接线性变换

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清华大学学报（自然科学版） 2004年第6期44卷 860-863页

作者：吴剑王广志丁海曙骆文博清华大学生物医学工程系北京100084

多组线性电荷耦合器件 (CCD)相机的直接线性变换 (DL T)中的每组 7个系数用于惟一确定对应相机的 8个内外方位元素对三维坐标解算有重要意义。分析了多组一维成像单元的标志点三维坐标重建原理。每个成像单元实际上只有 7个可用的内外... 详细信息

多组线性电荷耦合器件 (CCD)相机的直接线性变换 (DL T)中的每组 7个系数用于惟一确定对应相机的 8个内外方位元素对三维坐标解算有重要意义。分析了多组一维成像单元的标志点三维坐标重建原理。每个成像单元实际上只有 7个可用的内外方位元素 ,且与 DL T方程中系数的数目相符合 ,消除了可能由于系数和相机物理参数个数不等引入的重建误差。在自行研制的系统上进行了静态标志点的测试。结果表明 :在 70 0 m m× 76 0 mm× 5 0 0 mm的测量范围内 ,X、Y、Z坐标误差值都小于 1mm。

关键词：红外线检测线性电荷耦合器件直接线性变换柱面透镜三维坐标重建