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基于自适应稀疏结构学习的神经精神疾病特征选择方法

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模式识别与人工智能 2021年第4期34卷 311-321页

作者：郝世杰郭艳蓉陈涛汪萌洪日昌合肥工业大学大数据知识工程教育部重点实验室合肥230601 合肥工业大学计算机与信息学院合肥230601

在计算机辅助诊断神经精神疾病研究中,需要专业人士为样本进行诊断级的语义标注,耗费大量时间和精力,因此,以无监督的方式开展神经精神疾病辅助诊断研究具有重要意义.文中提出基于自适应稀疏结构学习的无监督特征选择方法,用于精神分裂... 详细信息

在计算机辅助诊断神经精神疾病研究中,需要专业人士为样本进行诊断级的语义标注,耗费大量时间和精力,因此,以无监督的方式开展神经精神疾病辅助诊断研究具有重要意义.文中提出基于自适应稀疏结构学习的无监督特征选择方法,用于精神分裂症和阿兹海默症辅助诊断.在统一框架下同时学习稀疏表示和数据流形结构,并在该框架中采用一般化范数对稀疏学习的重构误差进行建模,不断迭代更新数据集的流形结构,解决传统特征选择方法存在的鲁棒性不足问题.在精神分裂症和阿兹海默症两个公共数据集上的实验表明文中方法在神经精神疾病分类中的有效性.

关键词：无监督特征选择自适应稀疏结构学习流形学习神经精神疾病研究

基于偏微分方程和图论方法的医学图像分割研究

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基于偏微分方程和图论方法的医学图像分割研究

作者：郭艳蓉合肥工业大学

学位级别：硕士

随着科技、经济水平的进步和国家对公共健康事业的不断重视,医学影像检查已经逐渐普及。通过计算机自动提取医学影像中精确、可重复的医学信息,辅助医生做出诊断是完全必要的。医学影像处理与分析作为一门新兴的交叉学科,正是针对这一... 详细信息

随着科技、经济水平的进步和国家对公共健康事业的不断重视,医学影像检查已经逐渐普及。通过计算机自动提取医学影像中精确、可重复的医学信息,辅助医生做出诊断是完全必要的。医学影像处理与分析作为一门新兴的交叉学科,正是针对这一医学上的需求而发展。而医学图像分割作为其中最基础也是最关键的一个分支,有着十分重要的理论意义和应用价值。近年来,随着偏微分方程方法和图论的引入,在图像分割、图像复原、图像增强等方面都取得了一些进展。本文分别对基于偏微分方程的图像分割算法中的几何主动轮廓模型和基于图论的图像分割算法中的图割算法进行了研究,从减小算法复杂度及提高分割精度的角度,提出了两种改进型几何活动轮廓模型,并在模拟图像及膝关节医学图像中验证了改进模型的有效性,最后提出了基于模糊c均值聚类的图割算法并且实现骨肿瘤MRI分割。具体工作如下:(1)提出了一种综合梯度信息的多相Chan-Vese模型。相对于原始多相CV模型,本模型主要有两点改进:一是通过加入图像的梯度信息,使得水平集能够一定程度上解决背景不均匀的分割问题;二是能够在完全避免水平集演化中的重新初始化的情况下,使得水平集函数在零水平集的附近保持为一个有符号的距离函数;(2)提出了一种结合区域统计和测地线主动(GAC)轮廓的改进模型。首先通过在演化过程中计算目标和背景之间概率分布的Bhattacharyya距离,得到图像的全局相似信息。接着在泛函求导和变分水平集的框架下,构造出基于区域分布信息的曲线演化速度,并与GAC模型相结合。实验结果证明在新的约束项作用下,改进模型可以有效改善GAC模型边界泄露的缺点,同时具有良好的抗噪性能。最后,由分割结果得到了完整的三维膝关节骨骼模型;(3)由于图像分割中的偏微分方程方法使用梯度下降流进行能量函数的最小化,而这种能量函数优化方法极易陷入局部最优解。因此,本文实现了一种能够进行全局最优化的图割方法,并使用模糊c均值聚类对数据约束项进行改进,最后利用改进算法对骨肿瘤计算机辅助诊断系统中的骨肿瘤分割进行了初步的研究。

关键词：医学图像分割偏微分方程水平集图割计算机辅助诊断

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液压支架供液管路动态特性分析

液压支架供液管路动态特性分析

作者：郭艳蓉太原理工大学

学位级别：硕士

液压支架作为综采工作面关键设备之一,其工作性能决定了整个综采面的生产效率。随着液压支架支撑高度和工作阻力的增加以及支架液压系统供液压力和流量的增大,对供液管路性能的要求越来越高,但目前关于支架中管路的研究还比较缺乏,故有... 详细信息

液压支架作为综采工作面关键设备之一,其工作性能决定了整个综采面的生产效率。随着液压支架支撑高度和工作阻力的增加以及支架液压系统供液压力和流量的增大,对供液管路性能的要求越来越高,但目前关于支架中管路的研究还比较缺乏,故有必要针对其管路效应进行研究,并提出一套行之有效的管路设计准则。本文以液压支架供液管路为研究对象,分析管路的静动态特性,为工程实际中管路的选择提供理论参考。对综采工作面支架液压系统进行了详细地阐述,并分析了乳化液泵及液压支架的各种工况。在此基础上,以某型两柱掩护式液压支架为例,具体计算了梯形布管方式下不同管径的管路对应的支架液压系统压力损失,为煤矿实际生产中管路的选择提供了理论参考。本文主要讨论长距离供液管路对支架液压系统的影响,因此,管路模型的建立是至关重要的。文中在Simulink中分别建立了管路分布参数模型和集中参数模型,并对比分析建立的各种管路模型,提出适合液压支架中运用的管路模型。在Simulink中建立支架液压系统关键液压元件的时域仿真模型,包括乳化液泵、溢流阀、操纵阀、液压缸等,并根据容腔耦合原则建立支架液压系统时域仿真模型。在Simulink中通过改变管路模型中各参数,研究管长、管径、管材体积弹性模量等对立柱升柱过程的影响。仿真结果表明,在立柱升柱过程中,立柱开始动作的响应时间与管长成正比,响应所需时间近似等于压力波在管路中传递两个来回的时间,立柱下腔达到系统调定压力值所需的时间随管长的增加而增长,但二者不成线性关系;立柱升柱速度曲线的超调量与管径成正比,随着管径的增大,立柱下腔达到同一初撑压力值所需的时间增加,且支架液压系统的平稳性变差,但增大管径有利于立柱初撑压力的提高及液压系统压力损失的减小;管材体积弹性模量越大,立柱的升柱速度越快,当管材体积弹性模量与乳化液体积弹性模量相近时对立柱升柱过程的影响更为明显。建立支架液压系统频域仿真模型,并在Simulink中运用传递函数模块对支架液压系统进行频域特性仿真,分析管路各参数对支架液压系统幅相频特性曲线的影响。本文的研究工作为液压支架中管路的选择提供了重要的参考依据,本文中所涉及的建模及仿真方法为其它液压系统动特性研究提供借鉴。

关键词：供液管路支架液压系统 Simulink 动态特性建模与仿真

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我国跨界大气污染防治法律制度研究

我国跨界大气污染防治法律制度研究

作者：郭艳蓉东北大学

学位级别：硕士

因为世界不可分割,任何区域的大气污染都负有极强的国际性。一国在经济发展的同时影响自己与别国的大气环境问题已属常见：加拿大认为美国发达的工业既带给了美国很多财富,也使加拿大的天空和水流污染严重。英国的高烟囱政策影响了法国... 详细信息

因为世界不可分割,任何区域的大气污染都负有极强的国际性。一国在经济发展的同时影响自己与别国的大气环境问题已属常见：加拿大认为美国发达的工业既带给了美国很多财富,也使加拿大的天空和水流污染严重。英国的高烟囱政策影响了法国、西班牙等国家;苏联时代建造的乌克兰核电站影响了瑞典等国……当产生于一个地区的环境问题影响到了邻省,或一国的环境问题跨越了国境,给其他国家的环境造成了重大的不利影响,就构成跨区域和越国境环境损害,即跨界环境损害。随着人类对自然资源开发利用的深度和广度的不断提高,跨界环境损害事件屡见不鲜。它不仅造成了跨界地区公民的日常生产、生活所必需的资源损失,影响了当地的经济发展,而且也使得所涉地区的生态环境严重受损。由于跨界环境问题频发,由跨界环境问题引起的国际争端也成为影响世界和平发展的一个重要原因。因此,合理解决跨界环境问题就变得尤为重要。跨界环境问题主要包括水污染、土壤污染、大气污染等。纵观当前研究,国内学者更加侧重于对跨界水污染和土壤污染的研究,国外学者则是侧重于研究大气污染的防治措施。世界卫生组织和联合国环境规划署发表的一份报告指出：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”因此,完善跨界大气污染防治法律制度变得急需且重要。本文正文主要分为四个部分。第一部分指出跨界大气污染防治法律制度的概述。第二部分客观描述我国跨界大气污染防治法律制度的现状,并针对现状从法律法规、防治制度、监督管理、权责划分、政府权责等方面分析其存在的问题。第三部分简要介绍美国、东盟、欧盟对跨界大气污染防治法律制度方面的法律、条约等规定及其对我国的启示与借鉴。第四部分通过借鉴和吸收国外的成功经验,结合本国国情,从跨界大气污染防治法律制度的法律法规、防治制度、监督管理、权责划分、政府权责等方面分别提出完善建议。

关键词：跨界大气污染污染防治防治法律责任制度

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改性金属有机骨架制备及性能研究

改性金属有机骨架制备及性能研究

作者：郭艳蓉西安工程大学

学位级别：硕士

金属有机骨架材料(MOFs)由于其易于制备,高的比表面积、多孔及结构可调等特点在气体存储,分离,催化和传感等领域有广泛的应用。近年来,随着MOFs材料的多样化,对于MOFs材料的改性问题成为研究的热点。本论文以MOFs材料的改性为研究核心,... 详细信息

金属有机骨架材料(MOFs)由于其易于制备,高的比表面积、多孔及结构可调等特点在气体存储,分离,催化和传感等领域有广泛的应用。近年来,随着MOFs材料的多样化,对于MOFs材料的改性问题成为研究的热点。本论文以MOFs材料的改性为研究核心,对MOFs材料进行非金属掺杂、沉积贵金属和负载有机超导体,获得催化传感性能较好的MOF改性材料。具体的研究内容与结论如下:(1)Zn O/C的制备及光催化性能研究:经氮气高温热处理得到的Zn O/C复合材料,保留了MOF-5原始形貌和高比表面积(390m2/g),获得催化性能优于P25和Nano Zn O的新型光催化材料。(2)Ag/Zn O/C的制备及光催化性能研究:氮气高温热处理后湿化学法载银得到Ag/Zn O/C复合材料。保留MOF-5的原始形貌和高的比表面积(232 m2/g),谢尔公式计算得到银颗粒的尺寸大约为30nm。光催化降解对比试验证明,Ag/Zn O/C复合材料的光催化降解效率优于Zn O/C、P25。周期性重复实验证明,Ag/Zn O/C复合材料具有较好的稳定性。(3)Ag/Zn O/C复合材料的湿敏传感性能研究:由于高温氮气氛处理MOF-5得到的Zn O/C保留高的比表面积,因此对水有一定的吸附性能。进行湿敏传感性能测试结果表明,Ag/Zn O/C具有一定的湿敏响应,但其信号不稳定,因此并非较好的湿敏材料。(4)改性Cu-BTC及湿敏性能研究:与Ag/Zn O/C复合材料相比,水热法合成Cu-BTC,在CH2Cl2/TCNQ中浸泡72h后得到TCNQ/Cu-BTC复合材料,保留Cu-BTC本身正八面体结构和高的比表面积。对水分子有很好的吸附性能,在ESPEC高低温湿热箱中进行测试,结果表明,TCNQ/Cu-BTC复合材料的电阻随湿度和温度的增加而降低,并具有较好的吸脱附可逆性。

关键词：金属有机骨架结构改性光催化传感

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东瑞煤矿混煤仓装车系统改造设计

煤矿机械 2018年第12期39卷 105-106页

作者：郭艳蓉煤炭工业太原设计研究院

对比分析了筒仓下不同装车系统的优缺点,对东瑞煤矿混煤仓装车系统进行了改造设计.并分析计算了汽车衡自动定量装车系统中液压装车闸门放料速度和汽车衡台面尺寸参数,对同类筒仓装车系统的设计具有一定的借鉴意义。

关键词：混煤仓自动定量装车系统液压装车闸门汽车衡

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长距离下运带式输送机选型设计

煤矿机械 2019年第1期40卷 17-19页

作者：郭艳蓉煤炭工业太原设计研究院太原030001

以金家庄煤矿二采区输送带巷带式输送机为例,分析了长距离下运带式输送机各种运行工况,根据原始参数,对带式输送机的设计计算进行了详细的阐述,对实际工作中长距离下运带式输送机的选型计算具有一定的参考价值。

关键词：下运带式输送机长距离运行工况选型计算

一种自适应去噪保真的无监督暗光图像增强模型

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计算机科学 2024年第3期51卷 147-154页

作者：高仁郝世杰郭艳蓉合肥工业大学计算机与信息学院合肥230601

暗光环境下成像往往受到低照度和成像噪声等多种因素干扰,所得图片的视觉质量往往较低。当前各类暗光增强方法多侧重于改善可视度,却常忽略了保持增强结果真实感这一同样重要的目标。为解决该问题,提出了一种自适应去噪保真的无监督暗... 详细信息

暗光环境下成像往往受到低照度和成像噪声等多种因素干扰,所得图片的视觉质量往往较低。当前各类暗光增强方法多侧重于改善可视度,却常忽略了保持增强结果真实感这一同样重要的目标。为解决该问题,提出了一种自适应去噪保真的无监督暗光图像增强方法,旨在高效便捷地实现改善图像可视度和去噪保真两个目标。模型由暗光增强阶段和去噪保真阶段组成。在暗光增强阶段,构建无监督图像分解模块和光照增强模块,实现改善可视度的目标;在去噪保真阶段,基于前一阶段所得的光照分布来自动构造成对训练数据,驱动去噪模块抑制原本昏暗处的噪声并保持原本明亮处的细节,实现增强结果保真的目标。实验结果表明,相比其他暗光增强方法,所提方法在改善可视度和去噪保真之间能够取得良好的均衡。该模型无须事先采集或准备“昏暗-明亮”成对图像来进行训练,且具有较小的模型尺寸和较快的计算速度,实用性良好。

关键词：暗光图像光照增强噪声抑制图像分解

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弹性二次曲面模型下的3维形状表现与平滑

中国图象图形学报 2012年第8期17卷 1021-1028页

作者：郝世杰蒋建国郭艳蓉詹曙合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009 安全关键工业测控技术教育部工程研究中心合肥230009

本文研究了能够保持几何特征并且对噪声鲁棒的形状表示方法。根据弹性二次曲线(Elastic QuadraticWire,EQW)的基本思想,对模型加以推广,提出用于曲面表示的弹性二次曲面(Elastic Quadratic Patch,EQP)模型。通过对曲面上每一点构造在参... 详细信息

本文研究了能够保持几何特征并且对噪声鲁棒的形状表示方法。根据弹性二次曲线(Elastic QuadraticWire,EQW)的基本思想,对模型加以推广,提出用于曲面表示的弹性二次曲面(Elastic Quadratic Patch,EQP)模型。通过对曲面上每一点构造在参数平面上彼此重叠的二次曲面片,进而建立相邻曲面片之间0阶与1阶不连续势能函数。由于此势能函数是关于该曲面点的二次型,因而容易求得使其最小的二次曲面参数向量。对整个曲面的逐点迭代,进而获得稳定且保持显著几何特征的形状EQP表示。实验部分以3维人脸成像数据为例,验证了本文模型在平滑与细节保持等方面的性能。在不同噪声水平下,分析了参数变化对EQP模型性能影响。与常见样条与小波方法结果进行定量和定性比较,分析了不同噪声水平下(方差N=1,5,10)整体与局部区域中各方法优劣。在噪声水平较高时,在信噪比和直观效果等定量与定性方面上,EQP模型与对比方法相比具备一定优势。

关键词：形状表现弹性二次曲面几何特征形状平滑特征保持