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基于机器视觉的抗生素残留量检测系统研究和开发

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仪器仪表学报 2006年第9期27卷 1000-1003页

作者：范影乐黄河李轶庞全杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所杭州310018

本文设计了一种结合机器视觉和各领域成熟技术的自动检测系统,以实现符合行业标准的四环素族抗生素残留量检测。通过CCD器件采集图像后,进行自适应差分滤波预处理,采用改进的四叉树交叉熵分割算法进行准确快速的分析,提出多分辨率的圆... 详细信息

本文设计了一种结合机器视觉和各领域成熟技术的自动检测系统,以实现符合行业标准的四环素族抗生素残留量检测。通过CCD器件采集图像后,进行自适应差分滤波预处理,采用改进的四叉树交叉熵分割算法进行准确快速的分析,提出多分辨率的圆检测算法精确检测抑菌圈直径数据,最后对数据建模统计,得到分析结果。实验证明,设计并开发的检测系统具有精度高、重现性高、操作简单、客观性强、专业性强等显著优点,可推广到其他的抗生素检验领域。

关键词：机器视觉圆检测抗生素残留量抑菌圈测量

基于细胞电生理检测的在体及离体微电极设计仿真

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传感技术学报 2009年第8期22卷 1077-1082页

作者：徐莹杨勇韩斌罗平杭州电子科技大学自动化学院生物医学工程及仪器研究所杭州310018

生物传感器的微型和集成化为细胞电生理研究提供了强有力的手段。当前国内电极阵列设计的量化分析工具尚为欠缺。着重采用有限元工具分析电极形状对输出影响,对相同设计参数下圆形与矩形电极的电场分布进行比较;采用Monte-Carlo模型判... 详细信息

生物传感器的微型和集成化为细胞电生理研究提供了强有力的手段。当前国内电极阵列设计的量化分析工具尚为欠缺。着重采用有限元工具分析电极形状对输出影响,对相同设计参数下圆形与矩形电极的电场分布进行比较;采用Monte-Carlo模型判断细胞与电极耦合的有效性,结果显示表面处理时,大分子生物素宜最后贴附处理以增大有效贴附率;采用SPICE工具对细胞并行电生理检测串扰性进行分析,结果说明细胞与电极的耦合性比阵列间距和数目对串扰影响更大。从而为有源电极的集成设计、细胞-电极耦合有效性和电生理测试提供量化分析工具。

关键词：微电极阵列细胞电生理电极设计仿真

基于关联维数的神经元动作电位特征提取与分类研究

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中国生物医学工程学报 2011年第5期30卷 648-654页

作者：詹跃荣范影乐杨文伟杨勇李轶杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所杭州310018

神经元动作电位模式分类是动作电位序列分析和解码的基础。由于神经元动作电位信号波形隐藏着动作电位的特征信息,而关联维数是度量波形不规则程度的一种手段,因此基于神经元动作电位信号的波形差异,提出一种基于关联维数对神经元动作... 详细信息

神经元动作电位模式分类是动作电位序列分析和解码的基础。由于神经元动作电位信号波形隐藏着动作电位的特征信息,而关联维数是度量波形不规则程度的一种手段,因此基于神经元动作电位信号的波形差异,提出一种基于关联维数对神经元动作电位进行特征提取的新方法。首先,对采集到的神经元动作电位信号进行相空间重构;然后,在重构的相空间中,以关联维数作为对非同源动作电位信号的特征进行描述;最终,结合K均值算法,对神经元动作电位实现无监督模式分类。仿真和真实数据实验结果表明:该方法分类的准确率较高,且稳定性较好,仿真数据分类错分率基本稳定在4.9%以内,真实数据的分类能较大程度地贴近人工分类的结果,因此用来代替人工分类具有一定的可行性。

关键词：动作电位分类关联维数相空间重构 K均值

基于Hilbert-Huang变换的含噪语音特征分析

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传感技术学报 2007年第10期20卷 2288-2293页

作者：范影乐俞祁焰李轶庞全杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所杭州310037 浙江大学生物医学工程与仪器学院

应用Hilbert-Huang变换方法对语音特征进行分析,提高低信噪比语音端点检测的正确率.对语音信号进行Hilbert-Huang变换,得到语音信号在时域和频域上的能量分布,建立语音信号的时间-频率-振幅的三维Hilbert谱分布以及边际谱分布进行特征分... 详细信息

应用Hilbert-Huang变换方法对语音特征进行分析,提高低信噪比语音端点检测的正确率.对语音信号进行Hilbert-Huang变换,得到语音信号在时域和频域上的能量分布,建立语音信号的时间-频率-振幅的三维Hilbert谱分布以及边际谱分布进行特征分析,最后通过语音端点检测验证Hilbert-Huang变换分析含噪语音特征及降噪的有效性.通过语音端点检测的结果表明,经过Hilbert-Huang变换对含噪语音分析降噪后,检测准确率有显著提高.Hilbert-Huang变换方法能够真实描述语音信号的非线性以及非平稳特性,具有广泛的应用前景.

关键词： Hilbert-Huang变换语音信号降噪端点检测

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基于自组织调整因子的模糊PID控制器设计

系统仿真学报 2011年第12期23卷 2732-2737页

作者：朱颖合薛凌云黄伟杭州电子科技大学自动化学院生物医学工程研究所杭州310018

实际工业过程往往是非线性、时变性、其结构参数不确定的系统。提出一种基于自组织调整因子的模糊PID控制器:采用归一化加速度参量来反映系统响应的快慢,引入变论域思想,构建模糊PID控制器的自组织调整机构。该机构根据系统输入输出误差... 详细信息

实际工业过程往往是非线性、时变性、其结构参数不确定的系统。提出一种基于自组织调整因子的模糊PID控制器:采用归一化加速度参量来反映系统响应的快慢,引入变论域思想,构建模糊PID控制器的自组织调整机构。该机构根据系统输入输出误差,以归一化加速度参量在线辨识系统运行的不同阶段,动态调整模糊PID控制器的量化因子和比例因子,以改变模糊PID控制器输入输出变量与模糊子集的映射关系,使论域产生伸缩变化,以调节控制器的微分、积分控制作用。仿真结果表明:该自适应模糊PID控制器具有较大的动态调节范围,其动静态性能、鲁棒性、抗干扰能力均优于PID和常规模糊PID控制器。

关键词：自组织归一化加速度调整因子变论域模糊PID控制器

基于多层修饰电极在便携式恒电位仪系统中的电化学算法优化

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中国生物医学工程学报 2020年第4期39卷 449-458页

作者：徐莹张海靖代燕王旭陈扬孜杨勇杭州电子科技大学自动化学院生物医学工程研究所杭州310018

为了对多层修饰电极所引起的测量曲线基线偏移进行快速校准,设计一型便携式恒电位仪系统用于基于多层修饰电极的大肠杆菌检测,并提出一种基于多层修饰电极在便携式恒电位仪中的电化学优化算法。首先使用小波算法,通过选择分解层数及阈值... 详细信息

为了对多层修饰电极所引起的测量曲线基线偏移进行快速校准,设计一型便携式恒电位仪系统用于基于多层修饰电极的大肠杆菌检测,并提出一种基于多层修饰电极在便携式恒电位仪中的电化学优化算法。首先使用小波算法,通过选择分解层数及阈值,去除检测中的基础噪声干扰;然后使用基线和峰位置校准及重构算法,通过峰位置及基线斜率计算,去除电极修饰中间过程中因多修饰层变化而偏移的特异性误差,基于峰高不变的前提重构和优化循环伏安曲线。结果表明,系统测量下限可达微安(10^(-6)A)及以下量级,应用该算法后信噪比提高了30%以上,峰位置校准误差控制在1.23%以下,可达到较好的去噪和校准效果。随着国内外基于复杂修饰材料的电化学生物传感检测技术的发展,该算法因其可将测量结果与电极修饰层一一对应、具有快速定性的纵向比较和横向预判优势,将在食品安全领域的电化学快速定量检测中得到广泛应用。

关键词：便携式恒电位仪多层修饰电极小波滤波算法基线校准峰位置校准

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涨落复杂性测度在语音端点检测中的应用研究

航天医学与医学工程 2006年第6期19卷 452-455页

作者：范影乐武传艳李轶庞全杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所浙江大学生物医学工程与仪器学院

目的研究基于涨落复杂性测度的语音特征提取,提高低信噪比语音端点检测的正确率和鲁棒性,从而改善语音处理和分析的性能。方法分析状态空间分割方法、窗长以及分区数对检测性能的影响。采用基于信息增益的复杂性行为度量,对含不同噪声类... 详细信息

目的研究基于涨落复杂性测度的语音特征提取,提高低信噪比语音端点检测的正确率和鲁棒性,从而改善语音处理和分析的性能。方法分析状态空间分割方法、窗长以及分区数对检测性能的影响。采用基于信息增益的复杂性行为度量,对含不同噪声类型,以及不同信噪比的各种中英文语音样本进行了对比实验。结果在低信噪比情况下,涨落复杂性测度比广泛应用的谱熵方法更有效。结论涨落复杂性测度技术可以较好地实现在动态噪声环境下对语音端点的检测。该方法鲁棒性好,算法实时性高。

关键词：涨落复杂性声纹语音端点检测状态空间分割

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基于四叉树和交叉熵的面向对象图像分割方法

浙江大学学报（工学版） 2004年第12期38卷 1615-1618,1641页

作者：庞全苏佳段会龙杭州电子科技大学自动化研究所浙江杭州310018 浙江大学生物医学工程及仪器学院浙江杭州310027

为了解决光照不均的非均匀图像分割问题,提出了基于面向对象思想的图像分割算法.针对非均匀图像的特点,以四叉树作为分析结构,在Shannon熵上推导出子集熵与全集熵的关系,作为图像的面向对象描述.基于此关系,充分考虑非均匀图像子集的局... 详细信息

为了解决光照不均的非均匀图像分割问题,提出了基于面向对象思想的图像分割算法.针对非均匀图像的特点,以四叉树作为分析结构,在Shannon熵上推导出子集熵与全集熵的关系,作为图像的面向对象描述.基于此关系,充分考虑非均匀图像子集的局部灰度分布,最小化子集与全集的交叉熵,抹去子集的局部灰度偏移特征,从而得到分割阈值与局部灰度分布相关的分割方法.实验表明,相比常用的动态阈值算法,该算法具有运算量少、分割结果自适应性好的特点.

关键词：信息处理技术图像处理阈值分割图像四叉树交叉熵 Kullback测度

血管组织工程支架的计算机辅助低温沉积制造研究

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生物医学工程学杂志 2011年第4期28卷 804-809页

作者：李艳蕾徐铭恩王秋君袁梅娟胡金夫杭州电子科技大学生物医学工程与仪器研究所杭州310018

实现血管支架的个性化制造,对于组织工程血管移植物(tissue-engineered vascular graft,TEVG)进入临床应用具有重要意义。本研究利用低温沉积制造(LDM)技术制造了管状支架及结构较复杂的血管网支架。并控制螺杆转速、扫描速度和喷头温... 详细信息

实现血管支架的个性化制造,对于组织工程血管移植物(tissue-engineered vascular graft,TEVG)进入临床应用具有重要意义。本研究利用低温沉积制造(LDM)技术制造了管状支架及结构较复杂的血管网支架。并控制螺杆转速、扫描速度和喷头温度等工艺参数调控支架特性,对其表观特征进行了评测。所得支架能准确再现复杂的计算机辅助设计(CAD)的三维血管模型结构;支架壁厚随着螺杆转速与扫描速度之比的增加而增加;微孔尺寸、壁面平整度及支架壁厚与喷头温度成正相关,但是孔隙率受喷头温度影响不大。利用LDM技术可以制作出具有特定结构及表观特征的血管支架,对血管支架的个性化制造具有极大推动作用。

关键词：血管组织工程支架低温沉积制造计算机辅助设计表观特征