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生物医学信号的近无损压缩

中国生物医学工程学报 2003年第3期22卷 235-240页

作者：杨胜天童勤业浙江大学信息与电子工程学系杭州310027 浙江大学生物医学工程系杭州310027

生物医学信号的压缩在临床中具有广泛的应用 ,但在实际应用中 ,医生们普遍认为有损压缩技术会使诊断信息丢失 ,只有无损压缩才能不失真地保留所有信息 ,因而临床诊断必须使用无损压缩。然而 ,事实并非如此 ,首先 ,在信号的采集和数字化... 详细信息

生物医学信号的压缩在临床中具有广泛的应用 ,但在实际应用中 ,医生们普遍认为有损压缩技术会使诊断信息丢失 ,只有无损压缩才能不失真地保留所有信息 ,因而临床诊断必须使用无损压缩。然而 ,事实并非如此 ,首先 ,在信号的采集和数字化的过程中就会引入量化误差和其他各种误差 ,即使用无损压缩 ,实际也是有损的 ;其次 ,无损压缩的压缩比很低 ,其压缩性能远不能与有损压缩相比 ,所以 ,在医学领域真正具有广泛应用需求的还是有损压缩技术 ,关键是如何控制好误差以确保信号的可信度。而一般的有损压缩技术 ,由于其对信号失真度缺乏严格的控制 ,因而不适合应用于医学领域 ,所以有必要研究特殊的有损压缩技术 ,这就是近无损压缩技术。为此 ,我们提出了一个能有效表征信号可信度的指标 ,在此基础上 ,结合生物医学信号非线性、非平稳性的特点 ,设计了一个基于上下文的生物医学信号近无损压缩算法 ,实验结果表明近无损压缩在保证信号可信度的前提下获得了比无损压缩更好的压缩结果。最后 ,我们还就近无损压缩技术的研究方向作了有益的探讨。

关键词：近无损压缩上下文建模 DPCM Golomb编码最小二乘格形自适应算法 LSL

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系统参数估计的混沌方法

控制与决策 2003年第4期18卷 427-431页

作者：童勤业陈琢李光浙江大学生物医学工程系浙江杭州310027 浙江大学仪器科学与工程系浙江杭州310027

采用非线性方法 ,它以不稳定、非平衡、无序、不确定和非一致为特征。阐述了混沌系统的实现 ,介绍了参数估计的混沌方法。放弃了测量大量数据的做法 ,而是比较两条运动轨道的弯曲状态来实现估计。最后给出了二阶系统和三阶系统的仿真结果。

关键词：混沌符号动力学参数估计

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基于混沌理论的频率测量方法

计量学报 2002年第1期23卷 49-51,56页

作者：童勤业范影乐浙江大学生物医学工程系杭州310027 浙江大学非线性科学理论与应用研究中心杭州310027

本文提出了应用混沌理论来进行频率测量的新方法。基于混沌系统对初值以及参数极度敏感的特性 ,将使频率的测量过程具有较高的精确度和灵敏度。理论分析和仿真结果都证明了这种方法的有效性。

关键词：混沌理论频率测量非线性科学电路混沌系统

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序列虹膜图像质量的评价方法

计算机辅助设计与图形学学报 2005年第12期17卷 2739-2743页

作者：刘伟童勤业浙江大学生物医学工程与仪器科学学院杭州310027

提出一种使用二维图像复杂度和傅里叶频谱值作为评价因子、利用分类器进行序列虹膜图像质量评价的方法.首先利用投影和图像二值化方法得到虹膜图像评价区域,然后计算该区域的图像二维复杂度和傅里叶频谱值,以此作为特征并使用分类器选... 详细信息

提出一种使用二维图像复杂度和傅里叶频谱值作为评价因子、利用分类器进行序列虹膜图像质量评价的方法.首先利用投影和图像二值化方法得到虹膜图像评价区域,然后计算该区域的图像二维复杂度和傅里叶频谱值,以此作为特征并使用分类器选择最清晰的一幅图像用于身份认证.实验表明,在KNN,BP神经网络和支持向量机等多种分类器中使用上述评价因子的结果均比较理想,可以挑选出符合要求的虹膜图像.

关键词：生物特征识别虹膜识别图像质量评价复杂性测度频谱分析

视觉注意计算模型及其在自然图像压缩中的应用

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浙江大学学报（工学版） 2007年第4期41卷 650-654页

作者：刘伟张宏童勤业浙江大学生物医学工程及仪器科学学院浙江杭州310027

为了提取自然图像中的主要视觉信息以便更好地对图像进行压缩,提出了一种新的基于感兴趣区域的图像压缩方法.该方法使用一个基于视觉生理和心理物理实验结果的视觉注意计算模型计算图像中的感兴趣区域,并用JPEG算法对感兴趣区域和背景... 详细信息

为了提取自然图像中的主要视觉信息以便更好地对图像进行压缩,提出了一种新的基于感兴趣区域的图像压缩方法.该方法使用一个基于视觉生理和心理物理实验结果的视觉注意计算模型计算图像中的感兴趣区域,并用JPEG算法对感兴趣区域和背景区域采用不同的压缩比进行压缩,对部分图像进行了初步实验.结果表明,用该方法压缩后图像的字节数和每像素比特数等参数均好于JPEG算法;同时压缩后图像在视觉上对比突出了感兴趣区域,有利于对感兴趣区域的观察.

关键词：视觉注意感兴趣区域图像压缩特征抽取

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格子复杂性和符号序列的细粒化

物理学报 2005年第2期54卷 534-542页

作者：柯大观张宏童勤业浙江大学生物医学工程系杭州310027

提出一种新的有限长一维符号序列的复杂性度量———格子复杂性 ,建立在Lempel Ziv复杂性和一维迭代映射系统的符号动力学基础上 .同时提出了符号序列的细粒化方法 ,可与格子复杂性以及Lempel Ziv复杂性结合 .新度量在细粒化指数较小时... 详细信息

提出一种新的有限长一维符号序列的复杂性度量———格子复杂性 ,建立在Lempel Ziv复杂性和一维迭代映射系统的符号动力学基础上 .同时提出了符号序列的细粒化方法 ,可与格子复杂性以及Lempel Ziv复杂性结合 .新度量在细粒化指数较小时与Lempel Ziv复杂性基本一致 ,在细粒化指数增大时显示出截然不同的特性 .以Logistic映射为对象的计算实验表明 ,格子复杂性对混沌区的边缘最敏感 .最后还讨论了上述复杂性度量的其他一些重要性质 .

关键词：格子一维符号序列符号动力学指数有限长迭代度量复杂性显示

嗅感受细胞在不同气体浓度下的神经发放规律分析

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浙江大学学报（工学版） 2006年第5期40卷 853-857页

作者：郭宏记童勤业浙江大学物理系浙江杭州310027 浙江大学生物医学工程学系浙江杭州310027

针对分析神经脉冲编码的问题,采用H-H方程计算机分析的方法,以嗅感受细胞为例,用非线性动力学方法分析了神经脉冲序列产生过程、脉冲序列随输入信号变化而变化的规律,以及平均频率理论的适用范围.从非线性角度看,平均频率理论只适用于出... 详细信息

针对分析神经脉冲编码的问题,采用H-H方程计算机分析的方法,以嗅感受细胞为例,用非线性动力学方法分析了神经脉冲序列产生过程、脉冲序列随输入信号变化而变化的规律,以及平均频率理论的适用范围.从非线性角度看,平均频率理论只适用于出现Hopf分叉的地方,也就是从分级电位变为动作电位的环节上,而且输入的分级电位必须是可排序信号,输出脉冲序列才能满足平均频率理论.这种情况一般都发生在感觉器官的最前的几个环节中,因此平均频率理论只适用于这几个环节.

关键词： H-H方程嗅感受细胞神经信息编码

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基于非线性纹理特征的医学图像检索

生物医学工程学杂志 2008年第1期25卷 35-38页

作者：刘伟张宏童勤业浙江大学生物医学工程及仪器科学学院

提出使用多尺度复杂性方法和多尺度分维数方法提取医学图像纹理特征并将之用于图像检索。使用的复杂性方法包括用于一维时间序列分析的排列熵方法和用于二维信号分析的二维C0复杂度。将所提出的方法和其他文献中的方法进行了比较实验研... 详细信息

提出使用多尺度复杂性方法和多尺度分维数方法提取医学图像纹理特征并将之用于图像检索。使用的复杂性方法包括用于一维时间序列分析的排列熵方法和用于二维信号分析的二维C0复杂度。将所提出的方法和其他文献中的方法进行了比较实验研究,结果表明该方法可以有效地描述医学图像的纹理信息,并取得较好的图像检索结果。

关键词：医学图像检索纹理分析复杂性测度分维数

海豚等动物神经系统处理多普勒信号的一种可能性方案

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物理学报 2007年第12期56卷 7339-7345页

作者：张宏方路平童勤业浙江大学生物医学工程系浙江大学神经信息学中心杭州310027

海豚、蝙蝠等动物具有功能强大的生物声纳,生物神经系统处理多普勒效应的网络结构可能会有多种形式.对这类生物的神经系统信号处理机制及结构的研究,将能为信息处理提供新的视角.根据序空间神经编码理论,构建了一个生物神经回路处理多... 详细信息

海豚、蝙蝠等动物具有功能强大的生物声纳,生物神经系统处理多普勒效应的网络结构可能会有多种形式.对这类生物的神经系统信号处理机制及结构的研究,将能为信息处理提供新的视角.根据序空间神经编码理论,构建了一个生物神经回路处理多普勒信号.经计算机仿真可知,该生物神经网络运算速度快、分辨率高,并能处理任意的连续变频率多普勒信号.所研究的仅由1—2个神经元组成的网络结构是最简单的,由于网络只有一级神经元的延时,保证了处理的快速性,在神经元输出10个脉冲的情况下分辨率可达7-10.

关键词：多普勒效应海豚神经编码神经脉冲序列