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基于半月板MRI的3D卷积神经网络模型预测膝骨关节炎发生的研究

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磁共振成像 2024年第2期15卷 103-107,121页

作者：蒋可欣谢雨含李勉文张志勇陈少龙丘昌镇张晓东南方医科大学第三附属医院(广东省骨科研究院)影像科广州510630 中山大学电子与通信工程学院广州510275

目的探究基于自动分割半月板MRI的3D卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型预测膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)发生的潜在价值。材料与方法本回顾性研究数据均来自于公开数据库骨关节炎倡议(Osteoarthritis Initiat... 详细信息

目的探究基于自动分割半月板MRI的3D卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型预测膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)发生的潜在价值。材料与方法本回顾性研究数据均来自于公开数据库骨关节炎倡议(Osteoarthritis Initiative,OAI)。随机选择基线时的130例膝关节MRI图像,由经过训练的肌骨诊断医师手动勾画半月板感兴趣区,训练半月板MRI分割模型。采用OAI骨关节炎发生队列的MRI图像分割半月板,并基于3D CNN构建KOA预测模型。该关节炎发生队列共纳入710例膝关节,基线时均无放射学KOA,即Kellgren-Lawrence(KL)分级均≤1。在48个月的随访期间,发生放射学KOA(KL分级≥2)为病例组,未发生放射学KOA为对照组。病例组与对照组以1∶1的比例进行匹配。分别利用基线和确定放射学KOA前1年随访时间点(P-1)的膝关节MRI图像构建KOA预测模型。采用Dice系数评估半月板MRI分割模型性能。采用受试者工作特征曲线下面积(area under the curve,AUC)评估基于半月板MRI、临床信息和MRI骨关节炎膝关节评分(MRI Osteoarthritis Knee Score,MOAKS)构建的预测模型的预测价值。结果本研究半月板分割模型在测试集的Dice系数达90.32%。在基线和P-1时间点,3D CNN KOA预测模型(基线时AUC:0.60;P-1时AUC:0.71)比基于临床信息的模型(基线时AUC:0.55;P-1时AUC:0.63)及MOAKS(基线时AUC:0.52~0.56;P-1时AUC:0.51~0.64)在测试集中表现出更好的预测能力,且差异存在统计学意义(P<0.05)。结论基于自动分割半月板MRI构建的3D CNN KOA预测模型较临床信息或MRI半定量评分能更好地预测放射学KOA的发生。

关键词：膝骨关节炎半月板磁共振成像卷积神经网络分割预测

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硫系异质集成光子器件（特邀）

光学学报 2024年第15期 85-99+2页

作者：宋景翠杨志强尚海燕万磊李焱吕超李朝晖中山大学电子与信息工程学院广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室中山大学光电材料与技术国家重点实验室中山大学微电子科学与技术学院重庆交通大学信息科学与工程学院宁夏大学物理学院南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)

光子集成电路以光子作为信息载体，成为解决现代信息社会通信容量瓶颈问题的关键技术，而高品质光学材料以及先进集成方式是该技术发展的重要基石。近年来，基于一种衬底实现多功能光子集成器件成为人们的研究热点，异质集成技术被认为... 详细信息

光子集成电路以光子作为信息载体，成为解决现代信息社会通信容量瓶颈问题的关键技术，而高品质光学材料以及先进集成方式是该技术发展的重要基石。近年来，基于一种衬底实现多功能光子集成器件成为人们的研究热点，异质集成技术被认为是未来集成光子技术发展的必经之路。硫系玻璃材料具有光弹系数较大、传输损耗较低、透明波段宽等特点的同时可与多种材料实现集成，在光电集成信息处理领域展现出了巨大的优势。本文围绕硫系异质集成光子学在高效声光调制、片上非线性参量频率转换，以及稀土离子掺杂光放大三个领域中的应用进行了综述，最后阐述了硫系器件异质集成面临的挑战，并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：集成光子学硫系玻璃异质集成声光调制器参量频率转换波导放大器

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硫系异质集成光子学

光学学报 2024年

光子集成电路以光子作为信息载体，成为解决现代信息社会通信容量瓶颈问题的关键技术，而高品质光学材料以及先进集成方式是该技术发展的重要基石。近年来，基于一种衬底实现多功能光子集成器件成为人们的研究热点，异质集成技术被认为是未来集成光子技术发展的必经之路。硫系玻璃材料具有较大的光弹系数、较低的传输损耗、透明波段宽等特点的同时可与多种材料实现集成，在光电集成信息处理领域展现出了巨大的优势。本文围绕硫系异质集成光子学在高效声光调制、片上非线性参量频率转换以及稀土离子掺杂光放大三个领域中的应用进行了综述，最后阐述了硫系器件异质集成面临的挑战，并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：集成光学硫系玻璃异质集成声光调制器参量频率转换波导放大器

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水声通信及网络技术综述

电子与信息学报 2024年第1期46卷 1-21页

作者：杨健敏王佳惠乔钢刘凇佐马璐何鹏中山大学海洋工程与技术学院珠海519000 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 极地环境立体观测与应用教育部重点实验室(中山大学) 珠海519000

水声通信(UAC)及网络技术在海洋环境监测、商业领域和军事领域等诸多方面发挥着重要作用,关心海洋、认识海洋、经略海洋离不开水声通信及网络技术的发展。该文对水声通信技术和水声通信网络(UACN)进行综述,首先回顾了水声通信技术和水... 详细信息

水声通信(UAC)及网络技术在海洋环境监测、商业领域和军事领域等诸多方面发挥着重要作用,关心海洋、认识海洋、经略海洋离不开水声通信及网络技术的发展。该文对水声通信技术和水声通信网络(UACN)进行综述,首先回顾了水声通信技术和水声通信网络的发展,总结了水声信道的特点。然后,对于水声通信技术中的非相干调制技术、相干调制技术以及以应用需求为导向的新型通信技术进行陈述。随后,对于水声通信网络中数据链路层媒介接入控制协议、网络层的路由协议和跨层设计进行分类探讨。最后,对目前水声通信及网络技术的不足进行总结,并且对未来水声通信及网络技术的发展进行展望。

关键词：水声通信水声通信网络技术调制解调 MAC协议路由协议

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薄膜铌酸锂声光调制器的研究进展（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第11期 81-93页

作者：黄继莹万磊陈承渝陈玉萍李朝晖宁夏大学物理学院暨南大学信息科学技术学院电子工程系区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海交通大学物理与天文学院中山大学光电子信息处理芯片与系统广东省重点实验室南方海洋科学与工程广东实验室

声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点，成为微波到光波高效转换的关键技术。总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展，重点关注其在微波光子信息处理领域的应用。首先，介绍了薄膜铌酸锂声光... 详细信息

声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点，成为微波到光波高效转换的关键技术。总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展，重点关注其在微波光子信息处理领域的应用。首先，介绍了薄膜铌酸锂声光调制器的基本原理。然后，回顾了近些年来薄膜铌酸锂声光调制器的关键研究成果，包括调制速度、调制效率、光机耦合系数等性能指标的提升和优化。最后，还探讨了薄膜铌酸锂声光调制器在滤波器、声光频移与激光雷达、隔离器、微波-光波转换方面的应用潜力，并对片上声光调制器的未来研究趋势进行了简单的展望。

关键词：薄膜铌酸锂声光调制光机耦合微波-光波转换

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薄膜铌酸锂声光调制器的研究进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：黄继莹万磊陈承渝陈玉萍李朝晖中山大学光电子信息处理芯片与系统广东省重点实验室南方海洋科学与工程广东实验室(珠海) 宁夏大学物理学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海交通大学物理与天文学院暨南大学信息科学技术学院电子工程系

声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点，成为微波到光波高效转换的关键技术。本文总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展，重点关注了它在微波光子信息处理领域的应用。首先，我们介绍了薄膜... 详细信息

声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点，成为微波到光波高效转换的关键技术。本文总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展，重点关注了它在微波光子信息处理领域的应用。首先，我们介绍了薄膜铌酸锂声光调制器的基本原理。随后回顾了近些年来薄膜铌酸锂声光调制器的关键研究成果，包括调制速度、调制效率、光机耦合系数等性能指标的提升和优化。最后，我们还探讨了薄膜铌酸锂声光调制器在滤波器、声光频移与激光雷达、隔离器、微波-光波转换方面的应用潜力，并对片上声光调制器的未来研究趋势进行了简单的展望。

关键词：薄膜铌酸锂声光调制光机耦合微波-光波转换

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薄膜铌酸锂声光调制器的研究进展(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第11期61卷 71-83页

作者：黄继莹万磊陈承渝陈玉萍李朝晖宁夏大学物理学院宁夏银川750021 暨南大学信息科学技术学院电子工程系广东广州510632 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海交通大学物理与天文学院上海200240 中山大学光电子信息处理芯片与系统广东省重点实验室广东广州510275 南方海洋科学与工程广东实验室广东珠海519000

声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点,成为微波到光波高效转换的关键技术。总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展,重点关注其在微波光子信息处理领域的应用。首先,介绍了薄膜铌酸锂声光调... 详细信息

声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点,成为微波到光波高效转换的关键技术。总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展,重点关注其在微波光子信息处理领域的应用。首先,介绍了薄膜铌酸锂声光调制器的基本原理。然后,回顾了近些年来薄膜铌酸锂声光调制器的关键研究成果,包括调制速度、调制效率、光机耦合系数等性能指标的提升和优化。最后,还探讨了薄膜铌酸锂声光调制器在滤波器、声光频移与激光雷达、隔离器、微波-光波转换方面的应用潜力,并对片上声光调制器的未来研究趋势进行了简单的展望。

关键词：薄膜铌酸锂声光调制光机耦合微波-光波转换

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基于尺度特征的手机拍摄打印数字序列分割

河北大学学报（自然科学版） 2015年第5期35卷 532-537页

作者：苑俊英郭中华曹惠茹中山大学南方学院电子通信与软件工程系广东广州510970

针对手机拍摄图像中普遍存在几何失真、光照不均和噪声等现象,提出了一种基于数字尺度特征的数字序列分割算法NSFS.该方法首先对数字序列图像进行预处理,消除噪声和残留表格线;然后,提取包含数字序列的最小矩形,利用数字尺度特征,对包... 详细信息

针对手机拍摄图像中普遍存在几何失真、光照不均和噪声等现象,提出了一种基于数字尺度特征的数字序列分割算法NSFS.该方法首先对数字序列图像进行预处理,消除噪声和残留表格线;然后,提取包含数字序列的最小矩形,利用数字尺度特征,对包含数字序列最小矩形的每个连通分量进行数字分割.此算法实现简单,适用于不同数据表格、不同字体和格式的数字序列.目前业界仍没有合适的图像库,为验证算法的性能,搭建了一个基于不同品牌手机拍摄的不同表格的图像库.基于此数据库的实验表明,基于数字尺度特征的数字序列分割算法达到了96%以上的正确分割率.

关键词：数字分割特征尺度提取数字识别手机拍摄图像

Hermite前向神经网络隐节点数目自动确定

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浙江大学学报（工学版） 2010年第2期44卷 271-275页

作者：张雨浓肖秀春陈扬文邹阿金中山大学电子与通信工程系广东广州510275 中山大学软件学院广东广州510275

从函数逼近论出发,构造了一类以Hermite正交基为激励函数的前向神经网络.在保证网络逼近能力的前提下,令其输入层至隐层的权值和各神经元阈值分别为1和0,导出了基于伪逆的隐层至输出层最优权值的直接计算公式.并针对Hermite前向神经网络... 详细信息

从函数逼近论出发,构造了一类以Hermite正交基为激励函数的前向神经网络.在保证网络逼近能力的前提下,令其输入层至隐层的权值和各神经元阈值分别为1和0,导出了基于伪逆的隐层至输出层最优权值的直接计算公式.并针对Hermite前向神经网络,提出一种依照学习精度要求而逐次递增型的隐节点数自动、快速、准确的确定算法.对多个目标函数的计算机仿真和预测结果表明,该神经网络权值直接确定方法和隐节点数自动确定算法能很快地找到最优的隐节点数及其对应的最优权值,且网络具有较好的预测能力.

关键词： Hermite神经网络隐节点数权值直接确定伪逆