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植入式医学传感器体内通信的建模与分析

仪器仪表学报 2012年第12期33卷 2661-2666页

作者：高跃明潘少恒麦炳源韦孟宇杜民福州大学物理与信息工程学院福州350002 福州大学福建省医疗器械和医药技术重点实验室福州350002 澳门大学科技学院电机及电脑工程系澳门999078

研究植入式医学传感器体内通信的人体信道传输特性。采用有限元方法建立植入式医学传感器体内通信的准静态场模型,设计实验平台验证模型的正确性,计算出模型电导率分别为各向同性和各向异性时体内电信号沿轴向和径向传输的电位增益。结... 详细信息

研究植入式医学传感器体内通信的人体信道传输特性。采用有限元方法建立植入式医学传感器体内通信的准静态场模型,设计实验平台验证模型的正确性,计算出模型电导率分别为各向同性和各向异性时体内电信号沿轴向和径向传输的电位增益。结果表明,植入式医学传感器的体内通信信号在准静态场频段内沿轴向衰减明显,沿径向稳定传输;信号增益受频率变化的影响较小;当电导率为各向异性时信号增益明显大于各项同性的情况;并比较了体内通信对射频通信在信号增益上的优势。

关键词：植入式传感器体内通信建模增益各向异性

植入式人体通信中电磁波在不同组织分界面上的传播特性研究

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电波科学学报 2017年第2期32卷 134-143页

作者：陈志英高跃明杜民福州大学电气工程与自动化学院福州350116 福建省医疗器械和医药技术重点实验室福州350116 厦门理工学院电气工程与自动化学院厦门361024 福州大学物理与信息工程学院福州350108 福建省生态产业绿色技术重点实验室武夷山354300

通过计算电磁波在不同人体组织分界面的入射情况,研究人体信道电磁波跨越不同组织分界面时的传播特性.文章首先利用电磁场边界条件推导均匀平面电磁波向单层与多层导电媒质入射时的反射系数、透射系数及电磁波表达式;然后以人体手臂为... 详细信息

通过计算电磁波在不同人体组织分界面的入射情况,研究人体信道电磁波跨越不同组织分界面时的传播特性.文章首先利用电磁场边界条件推导均匀平面电磁波向单层与多层导电媒质入射时的反射系数、透射系数及电磁波表达式;然后以人体手臂为研究对象,采用4阶Cole-Cole模型获取10 Hz^100GHz人体组织介电参数,计算向单层、多层组织入射时各个分界面上的最大入射角、反射系数、透射系数与平均能流密度,结果显示,垂直入射是电磁波透射多层人体组织的主要路径,皮肤与空气分界面的反射系数最大,频率小于1MHz或大于10GHz的电磁波能量比较难在人体内外传播,电磁波平均能流密度传播随频率呈带通特性,带宽及中心频率与器件植入位置有关等;最后采用COMSOL Multiphysics建立电磁波向3层人体组织垂直入射的有限元仿真模型,仿真结果与理论计算结果相比误差小于0.000 08,验证了理论推导与计算的正确性.

关键词：植入式人体通信组织分界面垂直入射反射系数平均能流密度

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基于多模型协同的舰船目标检测

航空学报 2024年第14期45卷 73-83页

作者：肖欣林施伟超郑向涛高跃明卢孝强福州大学物理与信息工程学院福州350108

随着遥感成像技术的不断进步,遥感图像的舰船目标检测已成为确保海上运输安全和效率的关键手段,对海上交通、环境保护及国家安全至关重要。然而,由于舰船目标尺度差异大、背景复杂等问题,现有单一检测模型的方法过度依赖训练数据,无法... 详细信息

随着遥感成像技术的不断进步,遥感图像的舰船目标检测已成为确保海上运输安全和效率的关键手段,对海上交通、环境保护及国家安全至关重要。然而,由于舰船目标尺度差异大、背景复杂等问题,现有单一检测模型的方法过度依赖训练数据,无法适应尺度多变的舰船目标。提出了一种多模型协同训练的框架,利用多个已训练好的舰船检测模型作为辅助网络,通过知识迁移的方式辅助优化目标数据的主网络。首先,通过三元关系约束建立辅助网络与主网络间的分布知识传递;其次,采用软标签引导策略整合辅助网络中的标签知识,提高舰船检测的准确性。实验结果表明:相较于现有主流方法,所提方法在DOTA和xView数据集上展示了较好的性能,克服了单一模型的局限性,为遥感图像的目标检测提供了新的解决思路。

关键词：舰船识别目标检测多尺度表达多模型协同知识融合

表面肌阻抗混合信号的盲源分离电特性提取方法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第12期50卷 142-150页

作者：严洪立黄林南高跃明 Željka Lučev VASIĆ Mario CIFREK 福州大学物理与信息工程学院/福建省医疗器械和医药技术重点实验室福建福州350108 萨格勒布大学电气工程与计算学院萨格勒布10436

表面肌阻抗图(sEIM)是肌肉失衡与肌肉疾病状态评估中的重要手段。表面电极获取的皮下多层组织阻抗混合信号包含众多冗余成分。为了提升sEIM检测对目标肌肉状态变化的敏感性,文中将sEIM获取的混合信号作为盲信号,肌肉层阻抗值作为源信号... 详细信息

表面肌阻抗图(sEIM)是肌肉失衡与肌肉疾病状态评估中的重要手段。表面电极获取的皮下多层组织阻抗混合信号包含众多冗余成分。为了提升sEIM检测对目标肌肉状态变化的敏感性,文中将sEIM获取的混合信号作为盲信号,肌肉层阻抗值作为源信号,提出了一种基于阻抗等效分析和盲源分离的肌肉层阻抗分离方法。首先,建立肢体多层圆柱体有限元模型,采用灵敏度方法计算各组织层的阻抗贡献,用于排除冗余微弱信号,并将其等效为以肌肉为目标组织的盲源分离问题;然后,通过数值仿真和在体实验,比较了独立成分分析法、主成分分析法和等变化自适应独立分离法(EASI)的分离效果,获得最优方案并验证方法的可行性。结果显示,采用EASI分离肌肉层阻抗的方法,相关系数大于0.98,抗噪性约为0.8,串音误差收敛于0.876,在体实验中分离的肌肉层阻抗值符合人体阻抗特性规律,表明采用EASI的肌肉层阻抗分离方法能够较好地分离sEIM中肌肉层阻抗值,可用于提升检测目标的肌肉状态变化敏感性。

关键词：肌阻抗图生物电阻抗盲源分离有限元法肌肉

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基于PDE的金免疫层析试条图像去噪

福州大学学报（自然科学版） 2016年第1期44卷 71-75页

作者：熊保平杜民高跃明福建工程学院数理系福建福州350108 福建省医疗器械和医药技术重点实验室福建福州350002

由于金免疫层析试条的检测线非常细小,极易受到噪声和其它杂质的影响,从而导致检测线无法精确提取.为此,从金免疫层析试条图像特点出发,提出由图像x方向导数代替图像梯度的改进PDE去噪方法.实验结果表明,该改进方法在去除试条图像噪声... 详细信息

由于金免疫层析试条的检测线非常细小,极易受到噪声和其它杂质的影响,从而导致检测线无法精确提取.为此,从金免疫层析试条图像特点出发,提出由图像x方向导数代替图像梯度的改进PDE去噪方法.实验结果表明,该改进方法在去除试条图像噪声的同时能更好地保护检测线边缘,为后续试条检测线的精确提取提供保障,使基于图像的精准定量检测成为可能.

关键词：金免疫层析试条检测线图像去噪偏微分方程

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重视应用强调启发——我怎样改革教育学教学

师范教育 1987年第7期 19-20页

作者：高跃明浙江省嘉兴市教育学院

教育学课有时不受学生的重视.我们认为,除客观原因外,同教育学教学本身存在理论与实际相脱离,教学方法呆板等问题有关.上学期我们对教育学课的教学在内容和方法上进行了一些改革尝试,经一段时间的努力,教学面貌有所改观.我们的改革措施... 详细信息

教育学课有时不受学生的重视.我们认为,除客观原因外,同教育学教学本身存在理论与实际相脱离,教学方法呆板等问题有关.上学期我们对教育学课的教学在内容和方法上进行了一些改革尝试,经一段时间的努力,教学面貌有所改观.我们的改革措施主要有两点:一、引导学生运用教育理论分析教育实际,使理论与实际相结合.教育学教学的目的是要使学生走上教师岗位后能用现代教育理论指导自己的工作.如果教育学教学只注重理论知识的传授,忽视理论知识的运用,就会使学生感到所学的理论知识用处不大,自然难于提高学习的积极性.

关键词：评语

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基于累积变化率的医学图像弱边缘检测算法

计算机工程与设计 2015年第11期36卷 3046-3050,3068页

作者：林清华杜民高跃明福州大学电气工程与自动化学院福建福州350002 莆田学院机电工程学院福建莆田351100 福州大学福建省医疗器械和医药技术重点实验室福建福州350002

利用医学图像中像素灰度值变化趋势在组织内部像素和边缘像素中具有的不同特性,提出一种基于累积变化率的医学图像弱边缘检测算法。通过判断像素灰度值在不同步长下变化率的变化趋势来鉴别图像中的弱边缘,采用均值的方法对检出的边缘区... 详细信息

利用医学图像中像素灰度值变化趋势在组织内部像素和边缘像素中具有的不同特性,提出一种基于累积变化率的医学图像弱边缘检测算法。通过判断像素灰度值在不同步长下变化率的变化趋势来鉴别图像中的弱边缘,采用均值的方法对检出的边缘区域进行细化。理论分析和实验结果表明,该算法具有较强鲁棒性,在相同的阈值条件下,能够增加医学图像弱边缘的检出率。

关键词：累积变化率医学图像弱边缘边缘检测边缘细化

二维Otsu和改进区域生长法的荧光免疫层析试条浓度的定量检测

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传感技术学报 2016年第9期29卷 1356-1360页

作者：高跃明伊腾增韦孟宇杜民潘少恒福州大学物理与信息工程学院福州350116 福州大学福建省医疗器械和医药技术重点实验室福州350002 澳门大学模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室澳门特别行政区999078

目前荧光免疫层析试条的定量检测方法绝大多数采用光电反射法,该方法需要对试条进行高精度的定位并且需要复杂的传动装置。利用CMOS图像传感器获取荧光免疫层析试条的图像信息,采用图像分割方法用于荧光免疫层析试条检测线和质控线进行... 详细信息

目前荧光免疫层析试条的定量检测方法绝大多数采用光电反射法,该方法需要对试条进行高精度的定位并且需要复杂的传动装置。利用CMOS图像传感器获取荧光免疫层析试条的图像信息,采用图像分割方法用于荧光免疫层析试条检测线和质控线进行自动识别,首先对采集到的原始图像进行增强预处理,并进行初步分割。然后选定处理后图像的种子点并通过改进的二维Otsu法选取生长阈值对图像进行区域生长,以实现对图像检测线和质控线的分割。结果表明该方法能够在目标和背景对比度很低的情况下,将图像检测线和质控线的轮廓清晰的分割出来,且区域一致性测度和对比度都比较理想。该方法检测不同浓度的试条,得到的特征值重复性小于5%,线性度大于0.99,准确度大于0.98。实验证明用该方法对荧光免疫层析试条进行定量检测是可行的,且较对比仪器具有更宽的检测范围。

关键词：荧光免疫层析试条图像采集区域生长二维Otsu 定量检测

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CCD光电响应曲线的神经动力学拟合

光电工程 2016年第12期43卷 52-57页

作者：甘振华熊保平杜民高跃明杨丕胤福州大学电气工程与自动化学院福州350116 福建省医疗器械和医药技术重点实验室福州350116 福州大学物理与信息工程学院福州350116

针对在CCD输出灰度值较小的区域,最小二乘法拟合的曲线与实测值之间容易出现偏大的相对误差,本文提出以最大相对误差最小化为评价指标,使用神经动力学寻优求解曲线拟合值的方法,获得最优拟合。首先以大功率LED为线性可调光源测量CCD的... 详细信息

针对在CCD输出灰度值较小的区域,最小二乘法拟合的曲线与实测值之间容易出现偏大的相对误差,本文提出以最大相对误差最小化为评价指标,使用神经动力学寻优求解曲线拟合值的方法,获得最优拟合。首先以大功率LED为线性可调光源测量CCD的光电响应数据,并设计多项式拟合的光电测量的误差模型,然后根据相对误差最小化的评价指标,采用神经动力学优化算法求解最大相对误差最小的拟合曲线。实验结果表明,寻优算法稳定有效,当多项式拟合阶次N=3时,拟合的响应曲线的最大相对误差为2.5%,明显优于最小二乘法。此外,响应数据分析表明,CCD ICX694AL在未饱和时的光电响应为线性关系,但在饱和区域,光电响应的非线性明显。

关键词：光电响应神经动力学相对误差最小二乘法