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基于显微多光谱成像的临床皮肤鳞癌病理分析

中国激光 2024年第15期51卷 135-142页

作者：王成杨常兴仰伽仪葛倩倩蔡文强燕昱龄项华中张大伟赵肖庆上海理工大学健康科学与工程学院生物医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学医用光学仪器与设备教育部重点实验室上海200093 上海交通大学医学院附属瑞金医院皮肤科上海200025 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093

皮肤鳞状细胞癌(cSCC)是我国三大皮肤恶性肿瘤之一,病理学诊断目前仍是其临床诊断的金标准。为了提升诊断效率以及降低人工劳动强度,本课题组自主研发了一套自动多光谱显微成像系统。利用该系统获取人体正常皮肤组织与鳞癌组织全切片的... 详细信息

皮肤鳞状细胞癌(cSCC)是我国三大皮肤恶性肿瘤之一,病理学诊断目前仍是其临床诊断的金标准。为了提升诊断效率以及降低人工劳动强度,本课题组自主研发了一套自动多光谱显微成像系统。利用该系统获取人体正常皮肤组织与鳞癌组织全切片的多光谱病理图像,运用随机森林算法与自适应阈值分割法对不同波段的图像进行精确分割并作伪彩色处理,有效地提取出细胞核、大脂滴和角化珠等重要的诊断信息。此外,利用滑动窗口技术设置200×200像素的窗口,计算窗口内的核质比。结果表明,多光谱病理图像经伪彩色处理后显著增强了病理结构的可视化。经量化分析得到正常皮肤组织与cSCC组织的核质比存在显著的统计学差异(P系统的敏感性与特异性。实验结果表明,该自动多光谱显微成像系统结合图像处理技术,增强了临床病理信息的可视化和量化能力,为提升病理分析的效率和准确率、降低病理诊断的复杂性提供了坚实的技术基础。

关键词：生物医学光学多光谱成像图像分割细胞核质比

基于激光外差干涉技术的非接触式光声信号检测研究

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中国激光 2024年第3期51卷 234-243页

作者：王成梁宸皇甫胜男朱俊张瑶徐锦程郑刚项华中张大伟上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 上海理工大学医用光学仪器与设备教育部重点实验室上海200093 北京大学长三角光电科学研究院江苏南通226010 上海理工大学光学仪器与系统教育部工程中心上海200093

光声信号的传统检测方法是基于超声技术,这样接触式的信号探测方式增加了交叉感染的风险,不利于临床应用。采用纯光学技术的光声成像可提升检测精度和临床舒适度,具有较强的临床应用价值。设计了采用调Q Nd∶YAG脉冲激光器作为激励源的... 详细信息

光声信号的传统检测方法是基于超声技术,这样接触式的信号探测方式增加了交叉感染的风险,不利于临床应用。采用纯光学技术的光声成像可提升检测精度和临床舒适度,具有较强的临床应用价值。设计了采用调Q Nd∶YAG脉冲激光器作为激励源的光声信号激发系统,选用双频He-Ne激光器作为探测源采集光声信号,搭建的外差干涉系统产生携带光声信号特征的拍频信号,利用I/Q正交法解调出光声信号。首先通过超声换能器模拟振动信号验证系统性能,实验结果表明光声信号探测系统能较好地还原出超声振动信号,且与水浸探头相比,振动频率的相对测量误差只有0.04%,绝对差值为0.2 kHz。然后以碳棒和离体生物组织作为样品,利用短脉冲光激励诱导光声信号,采用本系统和超声探头进行信号探测,对比分析结果显示所搭建的外差系统在检测带宽内可以实现光声表面振动波的非接触、高精度探测。

关键词：生物光学外差干涉光声信号 I/Q正交法非接触式探测

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硅基自旋光电子学太赫兹辐射源特性

物理学报 2024年第16期73卷 190-198页

作者：程宏阳马倩茹徐浩然张慧萍金钻明何为彭滟上海理工大学太赫兹技术创新研究院上海市现代光学系统重点实验室光学仪器与系统教育部工程中心太赫兹光谱与影像技术协同创新中心上海200093 同济大学上海智能科学与技术研究院上海200092 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室北京100190

将光电子器件集成到硅片上是光电子集成器件研发的首要步骤.自旋光电子学太赫兹辐射源,通常是由纳米厚度的铁磁/非磁性金属多层膜结构组成,在飞秒激光辐照下能产生高质量、宽带太赫兹脉冲辐射.本文利用飞秒激光脉冲在生长于硅衬底上的Ta... 详细信息

将光电子器件集成到硅片上是光电子集成器件研发的首要步骤.自旋光电子学太赫兹辐射源,通常是由纳米厚度的铁磁/非磁性金属多层膜结构组成,在飞秒激光辐照下能产生高质量、宽带太赫兹脉冲辐射.本文利用飞秒激光脉冲在生长于硅衬底上的Ta/CoFeB/Ir铁磁/非磁性金属异质结中实现了高效、宽带的太赫兹相干脉冲辐射.首先,Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹脉冲的极性随外加磁场的反转而反转,太赫兹辐射的物理机制可以归结为超快自旋流-电荷流转换.其次,通过改变抽运激光的激发能量密度,研究了Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹辐射饱和现象.此外,通过研究Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹发射特性随Ir层厚度的依赖关系,不仅优化了器件的辐射强度,而且获得了Ir层在太赫兹频率下的自旋扩散长度(~(0.59±0.12)nm).该值小于通过自旋抽运技术获得的GHz频率下的自旋扩散长度(1.34 nm),表明不同频率范围对应于不同的电子输运机理.

关键词：宽带太赫兹辐射铁磁异质结逆自旋霍尔效应自旋扩散长度

分布式模型训练中的通信优化方法：现状及展望

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小型微型计算机系统 2024年

作者：赵海燕易庆奥汤敬华钱诗友曹健上海市现代光学系统重点实验室光学仪器与系统教育部工程研究中心上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海交通大学计算机科学与工程系

在进行大模型训练时，采用分布式训练是解决单个GPU卡或单个节点无法处理庞大模型参数和数据集的有效方法。通过将训练任务分配给多个节点，分布式模型训练实现了计算资源的并行利用，从而提高了训练效率。然而，随着模型规模的迅速增... 详细信息

在进行大模型训练时，采用分布式训练是解决单个GPU卡或单个节点无法处理庞大模型参数和数据集的有效方法。通过将训练任务分配给多个节点，分布式模型训练实现了计算资源的并行利用，从而提高了训练效率。然而，随着模型规模的迅速增大，通信成为制约分布式训练性能的瓶颈。近年来，许多研究者对分布式训练中的通信问题进行了深入的研究，本文对相关研究进行全面的综述，从5个不同角度对分布式训练中的通信问题进行了分析，并总结了相应的优化方法。这些优化方法包括但不限于通信拓扑优化、梯度压缩技术、同步和异步算法、重叠通信与计算、以及通信库及硬件的优化。最后，本文对未来的研究方向进行了分析与展望。

关键词：大模型分布式训练并行通信优化

基于BERT-GAT表示学习的问答社区最佳回答者推荐

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小型微型计算机系统 2024年第7期45卷 1656-1662页

作者：夏文宗赵海燕曹健陈庆奎上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市现代光学系统重点实验室光学仪器与系统教育部工程研究中心上海200093 上海交通大学计算机科学与技术系上海200030

在问答社区中,每天都会出现大量新的问题,为新问题推荐合适的回答者有助于加快问题的解决并促进社区发展.然而,目前最佳回答者推荐大多基于用户历史回复记录或文本匹配进行推荐,而用户是否回答某一问题与多方因素有关,特别是问题与用户... 详细信息

在问答社区中,每天都会出现大量新的问题,为新问题推荐合适的回答者有助于加快问题的解决并促进社区发展.然而,目前最佳回答者推荐大多基于用户历史回复记录或文本匹配进行推荐,而用户是否回答某一问题与多方因素有关,特别是问题与用户擅长的知识领域是否匹配有关.因此,本文根据用户回答文本构建的社区知识语料库并对BERT模型进行微调,结合用户社区行为记录和回答赞同数等辅助信息,基于LightGBM模型进行最佳回答者的推荐.在实验中,利用Precision、MRR和Hit指标分析预测结果,结果表明,本文提出基于BERT-GAT表示学习的LightGBM最佳回答者推荐模型在StackExchange三个流行社区中均取得了较好的性能.

关键词：问答社区图注意力网络 BERT 评论网络 Light GBM

基于少样本深度学习的异常检测方法:综述与展望

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小型微型计算机系统 2024年第10期45卷 2514-2521页

作者：赵海燕陈子盟曹健陈庆奎上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市现代光学系统重点实验室光学仪器与系统教育部工程研究中心上海200093 上海交通大学计算机科学与技术系上海200030

随着深度学习技术的迅猛发展和广泛应用,需要进行异常检测的场景也越来越多.然而,在对深度神经网络进行训练时,现有的数据集往往不足够支撑模型进行有效的训练,应用少样本学习进行异常检测获得了广泛的关注.本文首先对异常检测问题进行... 详细信息

随着深度学习技术的迅猛发展和广泛应用,需要进行异常检测的场景也越来越多.然而,在对深度神经网络进行训练时,现有的数据集往往不足够支撑模型进行有效的训练,应用少样本学习进行异常检测获得了广泛的关注.本文首先对异常检测问题进行了说明,对少样本学习进行异常检测进行了定义;其次,本文系统的总结了基于少样本学习进行异常检测的方法,对基于少样本学习进行异常检测从两个角度进行了分类,总结了评价指标,介绍了常用的数据集;最后,本文对少样本学习异常检测的未来进行了展望,提出了研究方向和思路.

关键词：深度学习少样本学习异常检测

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钨镍共掺杂V_(2)O_(5)薄膜的光电特性研究

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光学仪器 2024年第3期46卷 65-72页

作者：王兴萍李毅庄嘉庆闫俊屹梅金城上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室上海200093

利用溶胶–凝胶旋涂法和后退火工艺在FTO导电玻璃上制备了钨镍共掺杂V_(2)O_(5)薄膜,研究了薄膜在不同温度和不同偏压下的光电特性和相变特性。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)测试了钨镍共掺杂V_(2... 详细信息

利用溶胶–凝胶旋涂法和后退火工艺在FTO导电玻璃上制备了钨镍共掺杂V_(2)O_(5)薄膜,研究了薄膜在不同温度和不同偏压下的光电特性和相变特性。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)测试了钨镍共掺杂V_(2)O_(5)薄膜的晶体结构、表面形貌和组分,分析了不同钨镍共掺杂浓度对V_(2)O_(5)薄膜相变光电特性的影响。结果表明,当钨和镍的掺杂质量分数分别为3%和1.5%时,钨镍共掺杂的V_(2)O_(5)薄膜的相变温度为218.5℃,在可见光范围内有较高的透过率,在近红外1310 nm波长处的光学透过率达48.83%,与未掺杂V_(2)O_(5)薄膜的光学透过率相比提高了10.29%,薄膜电阻降低了30.53%,热致回线宽度收窄为15℃,说明钨镍共掺杂的V_(2)O_(5)薄膜具有良好的可逆相变光电特性,有望在新型光电器件领域得到较好的应用。

关键词：钨镍共掺杂 V_(2)O_(5)薄膜溶胶–凝胶热致相变光学透过率薄膜电阻

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单层铁磁体中的超快太赫兹辐射研究进展

太赫兹科学与电子信息学报 2024年第8期22卷 813-822页

作者：洪晖祥张慧萍许涌吴少晖金钻明彭滟上海理工大学太赫兹技术创新研究院上海200093 上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室上海200093 上海理工大学光学仪器与系统教育部工程中心上海200093 上海理工大学太赫兹光谱与影像技术协同创新中心上海200093 北京航空航天大学国际创新学院自旋芯片与技术全国重点实验室浙江杭州311115 广州美维电子有限公司广东广州510663

宽频带太赫兹辐射源在太赫兹科学与技术中有着迫切的实际应用需求,是构建波谱和成像为代表的太赫兹应用系统的核心器件。与常用的商用太赫兹源相比,自旋光电子学太赫兹辐射源具有超宽频谱、固态稳定以及成本低等一系列优点。目前,基于... 详细信息

宽频带太赫兹辐射源在太赫兹科学与技术中有着迫切的实际应用需求,是构建波谱和成像为代表的太赫兹应用系统的核心器件。与常用的商用太赫兹源相比,自旋光电子学太赫兹辐射源具有超宽频谱、固态稳定以及成本低等一系列优点。目前,基于自旋光电子学太赫兹辐射源的理论、材料和器件技术研究尚处于起步阶段。本文主要总结了近年来单层铁磁层的太赫兹产生机理以及太赫兹辐射信号的极性与激发构型之间的关系。通过改变磁场方向、入射激光方向和样品入射方向可有效区分超快退磁、反常霍尔效应和反常能斯特效应对太赫兹辐射特性的贡献,为太赫兹自旋光电子学领域的研究提供参考。

关键词：太赫兹辐射源铁磁薄膜超快退磁反常霍尔效应反常能斯特效应

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MgF_(2)/Lumogen复合薄膜抗辐照损伤效应研究

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光学仪器 2024年第5期46卷 88-94页

作者：蒋睿铖吕燕磊刘世杰陶春先上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学光学仪器与系统教育部工程研究中心上海200093 恒迈光学精密机械(杭州)有限公司浙江杭州311421

为研究MgF_(2)/Lumogen复合薄膜应用于真空紫外探测的高能辐照损伤特性,以300 W高能1064 nm连续激光进行辐照。通过改变激光功率和扫描速率,调控膜层受激光辐照的能量和时间,并测试辐照前后薄膜光致发光强度、荧光衰减、透过率等光信号... 详细信息

为研究MgF_(2)/Lumogen复合薄膜应用于真空紫外探测的高能辐照损伤特性,以300 W高能1064 nm连续激光进行辐照。通过改变激光功率和扫描速率,调控膜层受激光辐照的能量和时间,并测试辐照前后薄膜光致发光强度、荧光衰减、透过率等光信号性能。结果表明,在能量密度0.58~2.94 W/mm2、扫描速率50~10 mm/min激光辐照后,深紫外160 nm激发的荧光响应强度衰减了1%~61%,近紫外273 nm激发的荧光响应强度衰减了1%~21%,可见光500~700 nm透过率衰减了2%~3%。对比单层Lumogen薄膜的辐照损伤结果以及复合薄膜的热传导分析,MgF_(2)薄膜对Lumogen具有减反增透作用的同时还具有一定的抗辐照损伤能力。

关键词：荧光薄膜紫外增强激光辐照损伤效应