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医学影像非刚性配准的并行加速及优化

计算机辅助设计与图形学学报 2012年第4期24卷 485-493页

作者：周志勇薛维琴张涛蒯多杰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空测量与成像技术研究部长春130033 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医学影像室苏州215163

三次B样条函数拟合小形变需要大量控制点,且非刚性配准的迭代算法和归一化互信息计算量巨大,使得非刚性配准缓慢.为了提高配准速度,提出基于B样条函数的二级并行算法,其中对归一化互信息使用数据并行算法;对梯度下降流使用任务并行算法... 详细信息

三次B样条函数拟合小形变需要大量控制点,且非刚性配准的迭代算法和归一化互信息计算量巨大,使得非刚性配准缓慢.为了提高配准速度,提出基于B样条函数的二级并行算法,其中对归一化互信息使用数据并行算法;对梯度下降流使用任务并行算法,并将数据并行算法嵌入到任务并行算法中.为减少计算量,提出图像多层次局部熵提取自由形变场活动控制点的算法,使活动控制点仅分布于待配准的目标之上,并使用B样条系数的快速算法进一步减少计算量;对由于控制点分布优化造成的各线程块并行计算量不平衡的问题,使用类似于Greedy算法的计算平衡算法使各线程块的计算量均衡.实验结果表明,使用B样条系数快速算法可以减少约50%的B样条系数计算量;与串行算法相比,使用二级并行算法以及控制点分布优化算法可以达到60～80倍的加速效果;比现有的数据并行配准算法可提速约6倍.

关键词：并行算法归一化互信息梯度下降流局部熵

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灰度不均的弱边缘血管影像的水平集分割方法

软件学报 2012年第9期23卷 2489-2499页

作者：薛维琴周志勇张涛李莉华郑健中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163 重庆电子工程职业学院重庆401331

针对血管影像中灰度不均和弱边缘情况下已有水平集模型不能正确分割血管问题,提出一种耦合了血管影像的几何信息、边缘信息和区域信息的水平集分割方法.首先,采用Hessian矩阵的各向异性性对血管状目标进行识别,对原始影像数据进行多尺... 详细信息

针对血管影像中灰度不均和弱边缘情况下已有水平集模型不能正确分割血管问题,提出一种耦合了血管影像的几何信息、边缘信息和区域信息的水平集分割方法.首先,采用Hessian矩阵的各向异性性对血管状目标进行识别,对原始影像数据进行多尺度滤波;然后采用拉普拉斯算子零交叉点的快速边缘积分方法将边缘信息嵌入能量泛函中,构建一种基于结构、边缘和区域信息的水平集分割方法.相比于单一依靠影像边缘信息或区域信息模型及其改进模型,该方法在分割严重灰度不均匀的血管造影影像上能够准确提取血管,并精确定位血管边缘.

关键词：血管分割灰度不均弱边缘水平集边缘积分几何结构各向异性管状滤波器

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基于t分布混合模型的点集非刚性配准算法

光学精密工程 2013年第9期21卷 2405-2420页

作者：周志勇薛维琴郑健蒯多杰张涛胡粟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163 苏州大学附属第一医院江苏苏州215006

考虑高斯混合模型(TMM)的点集非刚性配准算法易受异常点和重尾点的影响,提出了基于t分布混合模型的运动一致性非刚性配准算法。通过期望最大化(EM)框架的完整数据定义将高斯混合模型推广为t分布混合模型,使用EM算法最小化参数的条件期... 详细信息

考虑高斯混合模型(TMM)的点集非刚性配准算法易受异常点和重尾点的影响,提出了基于t分布混合模型的运动一致性非刚性配准算法。通过期望最大化(EM)框架的完整数据定义将高斯混合模型推广为t分布混合模型,使用EM算法最小化参数的条件期望获得非刚性配准参数的闭合解。在EM算法中计算浮动点集各个点的先验权重,减小异常点和重尾点对配准结果的影响;计算浮动点集各个点的自由度,自适应地改变每个点的概率密度分布模型,提高算法的鲁棒性,并避免了异常点水平估计误差对配准结果的影响。在t分布混合模型的条件期望函数中加入点集位移的正则项,使邻近点具有运动一致性(CPD)。仿真数据表明,当噪声水平很高时,TMM-CPD仍可以精确配准点集,且误差仅为对比算法的1/10。真实图像的近似椭圆状分布、管状分布和三维点云状分布的点集配准结果表明,TMM-CPD的配准误差仅为对比算法的42.0%、80.1%和77.5%。实验表明,TMM-CPD配准含有重尾点和异常点的点集,具有精度高、鲁棒性好和受重尾点与异常点干扰小等优点。

关键词： T分布混合模型特征点配准非刚性配准期望最大化算法

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LED路灯技术发展与专利分析

中国科技信息 2019年第19期 15-15页

作者：薛维琴国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心

本文通过查阅大量参考文献以及相关网站记性数据整理,首先研究了LED路灯技术研究,主要分析了LED路灯关键技术和发展趋势;其次通过"七国两组织"中文专利数据库检索关于LED路灯的专利分析,在专利基本情况、LED路灯申请趋势、法律状态、主... 详细信息

本文通过查阅大量参考文献以及相关网站记性数据整理,首先研究了LED路灯技术研究,主要分析了LED路灯关键技术和发展趋势;其次通过"七国两组织"中文专利数据库检索关于LED路灯的专利分析,在专利基本情况、LED路灯申请趋势、法律状态、主要申请人、发明人、技术发展情况、专利价值筛选进行了综合分析;最后结合当前世界发展趋势,对LED路灯进行了展望。

关键词： LED 发光二极管基本情况专利分析专利价值数据库检索发明人

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基于水下应用的微细光缆技术专利分析

中国科技信息 2018年第23期 18-19页

作者：薛维琴王歌国家知识产权局专利局

微细光缆作为国际上研究出的最新产品,其在水下的工程应用有着其他材料无可替代的地位。微细光缆是直径约为1mm的光纤缆,与传统的光纤缆相比有着重量轻、成本低的特点,可以完成水下航行器的远程遥控、航行状态监测及视频数据等大容量信... 详细信息

微细光缆作为国际上研究出的最新产品,其在水下的工程应用有着其他材料无可替代的地位。微细光缆是直径约为1mm的光纤缆,与传统的光纤缆相比有着重量轻、成本低的特点,可以完成水下航行器的远程遥控、航行状态监测及视频数据等大容量信息的远程传输等工作。本文首先介绍了水下应用微细光缆技术的发展情况,然后通过专利文献的收集、标引和梳理,分析了该领域申请情况、申请国以及技术分布情况,旨在为水下微细光缆技术的进一步发展提供参考。

关键词：水下武器信号传输无人潜水器专利文献光纤传输技术重型鱼雷

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多尺度框架下基于C-V模型的肺纹理分割

计算机工程 2012年第12期38卷 205-207页

作者：高德志张涛薛维琴中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130000 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

使用水平集法对CT图像进行肺纹理分割时存在运算时间长、噪声影响大等问题。为此,提出一种多尺度框架下基于C-V水平集法的三维肺纹理分割方法。根据小波变换理论,对低频图像进行三维体数据的C-V水平集分割,参照演化结果初始化高频图像... 详细信息

使用水平集法对CT图像进行肺纹理分割时存在运算时间长、噪声影响大等问题。为此,提出一种多尺度框架下基于C-V水平集法的三维肺纹理分割方法。根据小波变换理论,对低频图像进行三维体数据的C-V水平集分割,参照演化结果初始化高频图像水平集,逐步得到原胸肺CT三维图像的分割结果。实验结果表明,该方法能缩短运算时间,并减小噪声对分割结果的影响。

关键词：多尺度分析小波变换三维Level-set分割 C-V模型肺纹理分割

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LED灯具配光相关专利与应用

电子测试 2019年第6期30卷 138-139页

作者：薛维琴王歌国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心江苏苏州215000

目前,对于LED灯的应用无处不在,从而也吸引了很多研究人员对LED灯具进行研究。4申请LED灯具配光相关专利的数量不断增多,而且也进一步推动了LED灯具的应用范围不断扩大,为更多行业发展提供风光的支持。为了推动我国社会的不断发展,需要... 详细信息

目前,对于LED灯的应用无处不在,从而也吸引了很多研究人员对LED灯具进行研究。4申请LED灯具配光相关专利的数量不断增多,而且也进一步推动了LED灯具的应用范围不断扩大,为更多行业发展提供风光的支持。为了推动我国社会的不断发展,需要针对存在的问题做出积极的改进。目前,社会上的发展离不开各种技术的支撑,技术的创新与改进是推动一个行业发展的关键要素。进入到二十一世纪以后,技术更新换代的步伐不断加快,需要我国在技术方面做出不断的努力,从而不断缩小与发达国家之间存在的差距。LED灯具配光相关专利的研发以及应用,是目前LED灯具行业发展的一个潮流趋势,而且考虑到生态环境等方面的因素,也需要进一步减少目前市场中LED灯具产生的光污染等。

关键词： LED 灯具配光专利简介优势特征

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基于FPGA的人工神经网络系统的实现方法

电子设计工程 2010年第9期18卷 151-154页

作者：薛维琴李莉华戴明中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 重庆市电子工程职业学院重庆401331

为了改变人工神经网络的研究仅仅局限于算法,只是在通用的串行或并行计算机上模拟实现的现状,针对函数逼近问题,将BP神经网络的结构分为3个模块,采用VHDL语言完成对各个模块的硬件描述,并使用Altera公司的QuartusII 6.1综合软件进仿真... 详细信息

为了改变人工神经网络的研究仅仅局限于算法,只是在通用的串行或并行计算机上模拟实现的现状,针对函数逼近问题,将BP神经网络的结构分为3个模块,采用VHDL语言完成对各个模块的硬件描述,并使用Altera公司的QuartusII 6.1综合软件进仿真和调试,然后在CycloneII系列FPGA上实现了能够进行片上学习并完成函数逼近的BP神经网络系统。测试结果证明,该系统能够很好地完成在线学习,并能满足一般系统应用的速度和精度的要求,验证了该方法的有效性。

关键词：神经网络硬件实现 FPGA 片上学习函数逼近

基于“肠–脑轴”针刺疗法配合感统训练治疗孤独症谱系障碍患儿的疗效及对胃肠症状的影响

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中国针灸 2025年第01期 36-40+60页

作者：王楠王国琴陈栋江苏省中医院针灸康复科

目的：探讨基于“肠-脑轴”针刺疗法配合感统训练治疗孤独症谱系障碍（简称孤独症）患儿的疗效及对胃肠症状的影响。方法：将96例孤独症患儿随机分为观察组和对照组，每组48例，各脱落3例。对照组采用感统训练，观察组在对照组的基础上... 详细信息

目的：探讨基于“肠-脑轴”针刺疗法配合感统训练治疗孤独症谱系障碍（简称孤独症）患儿的疗效及对胃肠症状的影响。方法：将96例孤独症患儿随机分为观察组和对照组，每组48例，各脱落3例。对照组采用感统训练，观察组在对照组的基础上采用基于“肠-脑轴”的针刺治疗，头针选取额五针（双侧头维、头临泣和神庭）、四神聪，体针穴取中枢及双侧天枢、脾俞、心俞、足三里、合谷、太冲，隔日1次，每周3次。两组均治疗12周。比较两组患儿治疗前后孤独症行为量表（ABC）、儿童孤独症评定量表（CARS）、孤独症治疗评估量表（ATEC）、胃肠中医症状评分及肠道菌群相对丰度，评估两组的临床疗效。结果：治疗后，两组患儿ABC、CARS评分较治疗前降低（P<0.001,P<0.05），且观察组ABC、CARS评分低于对照组（P<0.01）。治疗后，观察组患儿ATEC语言、感知觉、社交、行为评分及总分较治疗前降低（P<0.001,P<0.01），对照组患儿ATEC语言、社交、行为评分及总分较治疗前降低（P<0.01,P<0.001,P<0.05）；观察组ATEC各项评分及总分均低于对照组（P<0.05）。治疗后，两组患儿大便稀溏、胃脘疼痛、胃脘痞满、食欲减退评分及总分均较治疗前降低（P<0.001），且观察组低于对照组（P<0.001）。治疗后，两组患儿大肠埃希菌、肠球菌相对丰度较治疗前降低（P<0.001），且观察组低于对照组（P<0.001）；双歧杆菌、乳酸杆菌相对丰度较治疗前升高（P<0.001），且观察组高于对照组（P<0.001）。观察组总有效率为88.9%(40/45)，高于对照组的66.7%(30/45,P<0.05)。结论：在感统训练基础上行基于“肠-脑轴”针刺疗法可改善孤独症患儿行为状态和胃肠症状，纠正肠道菌群失调。

关键词：孤独症谱系障碍针刺肠-脑轴感统训练胃肠症状肠道菌群随机对照试验

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