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一类非线性输出反馈系统的自适应输出调节问题

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控制理论与应用 2014年第7期31卷 987-992页

作者：郭美忱刘璐香港城市大学机械与生物医学工程学系

本文讨论一类非线性系统的全局鲁棒输出调节问题.假定被控非线性系统的系统输入方向未知,且产生参考或扰动信号的外部系统含未知参数,这为控制律的设计带来了挑战.文章使用自适应控制方法和内模原理,解决了一类相对阶为1的非线性输出反... 详细信息

本文讨论一类非线性系统的全局鲁棒输出调节问题.假定被控非线性系统的系统输入方向未知,且产生参考或扰动信号的外部系统含未知参数,这为控制律的设计带来了挑战.文章使用自适应控制方法和内模原理,解决了一类相对阶为1的非线性输出反馈系统的输出调节问题,并将结果应用于处理Lorenz系统的渐近跟踪问题.

关键词：输出调节问题自适应控制非线性系统 Lyapunov函数

心脏MR及数值模拟定量评估心肌灌注研究进展

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中国医学影像技术 2024年第7期40卷 1092-1095页

作者：苏星宇李泽燕郭立伟张金会陈端端北京理工大学医学技术学院北京100081 香港中文大学精神病学系中国香港999077 伦敦大学学院机械工程系伦敦WC1E 7JE 北京理工大学自动化学院北京100081

心肌灌注不足是多种心脏疾病早期的共同病理特征;定量评估心肌灌注对于诊治疾病和评估预后具有重要意义。心脏MR(CMR)灌注成像无辐射且空间分辨率高,对心肌局部缺血区较为敏感。数值模拟技术可结合计算生物力学对心肌血流灌注过程进行... 详细信息

心肌灌注不足是多种心脏疾病早期的共同病理特征;定量评估心肌灌注对于诊治疾病和评估预后具有重要意义。心脏MR(CMR)灌注成像无辐射且空间分辨率高,对心肌局部缺血区较为敏感。数值模拟技术可结合计算生物力学对心肌血流灌注过程进行仿真。本文就CMR和数值模拟定量评估心肌灌注研究进展进行综述。

关键词：心肌灌注显像磁共振成像数值模拟

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光学相干层析显微内窥成像技术研究进展(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第2期61卷 358-376页

作者：刘德军黄梓毅李卓荣台亚龙王晓彬张立廖常锐王义平深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳市超快激光微纳制造重点实验室广东深圳518060 深圳大学射频异质异构集成全国重点实验室广东省光纤传感技术粤港联合研究中心深圳物联网光子器件与传感系统重点实验室广东深圳518060 南方科技大学医院泌尿外科广东深圳518055 香港中文大学机械与自动化工程学系中国香港新界沙田999077

光学相干层析成像(OCT)是一种无创或微创的、可提供组织深度信息的高分辨率可视化实时成像技术,广泛应用于生物医学成像与临床诊断领域。光纤OCT显微内窥成像技术是基于光纤传输和光纤显微内窥成像的OCT技术,除了具有OCT的一般成像优点... 详细信息

光学相干层析成像(OCT)是一种无创或微创的、可提供组织深度信息的高分辨率可视化实时成像技术,广泛应用于生物医学成像与临床诊断领域。光纤OCT显微内窥成像技术是基于光纤传输和光纤显微内窥成像的OCT技术,除了具有OCT的一般成像优点外,还具有体积小、质量轻、耐腐蚀、电绝缘、抗电磁干扰等特点,尤其适用于对现有其他成像技术无法到达的狭小腔道内的组织病变进行高分辨率检测和早期诊断。随着激光器、探测器和光纤器件制备技术的发展,光纤OCT系统、光纤探头设计和制备都取得了巨大进步,应用场景也得到不断扩展。具体地:光纤OCT系统从时域OCT发展到频域OCT,成像速度和分辨率获得显著提升;光纤OCT内窥成像探头先后历经了光纤-棱镜型、全光纤型及光纤复合型探头三个发展阶段,目前正朝着多功能集成、小型化、一体化的方向发展;光纤内窥OCT的临床应用从呼吸系统和消化系统逐渐拓展到心血管系统。从光纤OCT系统设计、探头设计与制备、内窥成像应用三方面综述近年来光纤OCT显微内窥成像技术的发展现状,重点总结光纤内窥探头的技术发展及其在医学诊断中的应用,最后结合现有前沿技术报道总结展望了未来光纤内窥OCT的发展方向。

关键词：光学相干层析成像生物医学成像光纤内窥成像心血管疾病

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聚能为笔,化陶成墨,镌刻神笔马良新篇章

无机材料学报 2022年第3期37卷 237-240页

作者：陈张伟吕坚深圳大学增材制造研究所深圳518060 香港城市大学机械工程学系先进结构材料研究中心中国香港999077

陶瓷,是一种历史悠久且应用广泛的无机非金属材料,在人类文明进程中扮演着至关重要的角色。如今,陶瓷因其优异的物理和化学性能得到大量的研究和使用,结构和功能属性复杂的先进陶瓷材料尤其在机械电子、能源环保、航空航天、生物医疗等... 详细信息

陶瓷,是一种历史悠久且应用广泛的无机非金属材料,在人类文明进程中扮演着至关重要的角色。如今,陶瓷因其优异的物理和化学性能得到大量的研究和使用,结构和功能属性复杂的先进陶瓷材料尤其在机械电子、能源环保、航空航天、生物医疗等高新技术领域占据不可或缺的地位。然而,陶瓷材料固有的高硬度和高脆性,使得在制造高度复杂的三维空间形状或定制化结构与功能产品的时候,传统的模具成形和加工技术往往面临难度高、周期长的技术局限。

关键词：无机非金属材料生物医疗航空航天定制化先进陶瓷材料人类文明进程神笔马良机械电子

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分子印迹型薄膜体声波谐振毒品检测传感器

光学精密工程 2013年第9期21卷 2272-2278页

作者：陈剑鸣吕启蒙吴光敏楚合群 John D Mai 昆明理工大学MEMS实验室云南昆明650500 香港城市大学机械与生物医学工程学系

针对毒品探测的需求,对高灵敏度、高选择性及可工作于液相环境中的传感器进行了研究,利用分子印迹技术(MIT),结合薄膜体声波谐振器(FBAR)和微流体(micro fluidics)技术构造了新型传感器。首先,阐述了用分子印迹技术制作FBAR吸附层材料... 详细信息

针对毒品探测的需求,对高灵敏度、高选择性及可工作于液相环境中的传感器进行了研究,利用分子印迹技术(MIT),结合薄膜体声波谐振器(FBAR)和微流体(micro fluidics)技术构造了新型传感器。首先,阐述了用分子印迹技术制作FBAR吸附层材料的原理,利用分子印迹技术制备了对特定毒品分子具有专一吸附性的印迹材料,将其作为吸附层涂覆在基于微机电系统(MEMS)及微流体技术的FBAR上。根据压电方程和运动学方程推导出了FBAR压电振子的等效电路及电学端口输入阻抗公式,构建了以AlN为压电材料的微流体结构FBAR毒品检测传感器模型。对该结构的FBAR传感器进行了理论研究和公式推导,并在理论模型的基础上进行了仿真实验,得到了单位面积质量响度达0.8 pg/Hz·cm2的FBAR传感器。得到的实验结果远高于石英晶体微天平这一传统的质量敏感型传感器,可实现对溶液中毒品分子的快速检测。

关键词：微机电系统薄膜体声波谐振器分子印迹技术微流体技术毒品检测传感器

表面特性对纯滑弹流油膜形状和摩擦力的影响的试验研究

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摩擦学学报 2013年第2期33卷 112-117页

作者：付忠学郭峰黄柏林香港城市大学机械及生物医学工程学系青岛理工大学机械工程学院摩擦学研究所山东青岛266033

针对界面滑移效应可能产生较低的摩擦力,采用具有不同表面浸润性的玻璃盘,进行了纯滑弹流润滑试验.在采用SiO2镀膜玻璃盘的球-盘接触高聚物纯滑润滑试验中,从弹流到动压润滑的摩擦系数曲线呈现不同于传统Stribeck曲线的两个拐点.两个拐... 详细信息

针对界面滑移效应可能产生较低的摩擦力,采用具有不同表面浸润性的玻璃盘,进行了纯滑弹流润滑试验.在采用SiO2镀膜玻璃盘的球-盘接触高聚物纯滑润滑试验中,从弹流到动压润滑的摩擦系数曲线呈现不同于传统Stribeck曲线的两个拐点.两个拐点分别与凹陷出现及弹性变形消失相关联.在较低载荷下,不同盘表面产生相近的干涉图像和摩擦系数曲线,高聚物的非牛顿效应产生的表观滑移可能是入口凹陷及非典型摩擦系数曲线的主因;在较高载荷下,盘滑试验中铬盘产生的摩擦系数和油膜厚度均较SiO2盘低,具有较低表面能的铬盘产生的界面滑移被认为是产生较低摩擦系数的主因.

关键词：弹流润滑 Stribeck曲线摩擦系数界面效应非牛顿效应

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2D/3D距离选通成像的低对比度目标探测

红外与激光工程 2014年第9期43卷 2854-2859页

作者：王新伟曹忆南刘超孔庆善崔伟周燕李友福中国科学院半导体研究所光电系统实验室北京100083 香港城市大学机械及生物医学工程学系香港00852

低对比度目标探测在司法取证、反恐维安、远距离监控、搜救等应用中具有重要意义,然而传统二维成像方法则难以对其有效探测。由此,提出了基于2D/3D距离选通成像探测低对比度目标的方法:通过2D距离选通成像直接获取目标无背景或背景部分... 详细信息

低对比度目标探测在司法取证、反恐维安、远距离监控、搜救等应用中具有重要意义,然而传统二维成像方法则难以对其有效探测。由此,提出了基于2D/3D距离选通成像探测低对比度目标的方法:通过2D距离选通成像直接获取目标无背景或背景部分滤除的二维选通图像,从而突显目标,简化目标提取图像处理;当复杂背景无法有效滤除时,可进一步通过3D距离选通成像重建二维选通图像中丢失的三维空间信息,通过距离图区分目标与背景,实现目标有效探测。在该方法中,3D距离选通成像是基于上述二维选通图像采用超分辨率三维成像反演实现的,因此无需耗时获取新数据,从而提高了实时性,并压缩了数据量。研究和实验表明:该方法可有效解决低对比度目标探测问题,在低照度及恶劣天气环境下均可有效工作。

关键词：距离选通成像低对比度目标三维成像

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高速水润滑径向滑动轴承的壁面滑移设计

西安交通大学学报 2013年第9期47卷 72-76,99页

作者：张辉张朋波 MENG Hua 董光能西安交通大学机械工程学院西安710049 香港城市大学机械生物及医学工程学系中国香港999077

为了研究高速水润滑条件下具有不同边界滑移表面的径向滑动轴承的摩擦学特性,运用二元滑移理论建立了相应的数学模型。模型考虑了流体边界的滑移效应,对经典雷诺方程进行了修正,并将流量守恒边界条件应用于空化区。通过仿真对比不同滑... 详细信息

为了研究高速水润滑条件下具有不同边界滑移表面的径向滑动轴承的摩擦学特性,运用二元滑移理论建立了相应的数学模型。模型考虑了流体边界的滑移效应,对经典雷诺方程进行了修正,并将流量守恒边界条件应用于空化区。通过仿真对比不同滑移表面对轴承性能的影响,以大承载力和小摩擦阻力为设计目标,对轴承及滑移表面参数进行了优化设计。结果表明:对于偏心率较小、宽度较小和直径较大的轴承,滑移-非滑移间隔表面能显著地提高承载力,降低摩擦阻力和减小空化区面积;当滑移区域与非滑移区域的分界线在普通轴承压力峰值和最小膜厚位置之间时,承载力可达到最大值。

关键词：径向滑动轴承边界滑移摩擦学特性

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中国医学影像人工智能20年回顾和展望

中国图象图形学报 2022年第3期27卷 655-671页

作者：蒋希袁奕萱王雅萍肖振祥朱美芦陈泽华刘天明沈定刚电子科技大学生命科学与技术学院生物医学工程系成都611731 香港城市大学电机工程系中国香港999077 香港城市大学深圳研究院深圳518057 郑州大学信息工程学院郑州450001 美国佐治亚大学计算机科学系佐治亚雅典30602美国上海科技大学生物医学工程学院上海201210 上海联影智能医疗科技有限公司上海200230

在过去20年里,医学影像技术、人工智能技术以及这两项技术相结合的临床应用都取得了长足发展。中国在该领域的研究也取得卓越成就,并且在全世界范围内的贡献比例仍在逐步提高。为了记录和总结国内同行的科研成果,本文对中国医学影像人... 详细信息

在过去20年里,医学影像技术、人工智能技术以及这两项技术相结合的临床应用都取得了长足发展。中国在该领域的研究也取得卓越成就,并且在全世界范围内的贡献比例仍在逐步提高。为了记录和总结国内同行的科研成果,本文对中国医学影像人工智能过去20年的发展历程进行回顾和展望。重点分析了国内同行在公认的医学影像人工智能领域的国际顶级刊物Medical Image Analysis(MedIA)和IEEE Transactions on Medical Imaging(TMI)以及顶级会议Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention(MICCAI)发表的论文,定量统计了论文发表数量、作者身份、发表单位、作者合作链、关键词和被引次数等信息。同时总结了近20年中国医学影像人工智能发展进程中的重要事件,包括举办的医学影像人工智能知名国际和国内会议、《中国医学影像AI白皮书》的发布以及国内同行在COVID-19(corona virus disease 2019)期间的贡献,最后展望了中国医学影像人工智能领域未来的发展趋势。上述统计结果系统性地反映了在过去20年里中国在医学影像人工智能领域所取得的突出成绩。许多研究论文的作者将数据和源代码公开给全世界共享,为全世界医学影像人工智能的科研和教学做出了杰出贡献。通过本文中国医学影像人工智能领域的发展历程,可为医学影像人工智能同行,尤其为新一代的学者和学生提供科研和教学参考,也为继续促进和加强国际合作交流,为全世界该领域进一步的蓬勃发展做出重要贡献。

关键词：医学影像人工智能(AI) 发展历程国际合作定量统计