• 2014年第3卷第1期文章目次
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    • 论电动汽车的发展趋势

      2014, 3(1):1-17. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201401001

      摘要 (5138) HTML (0) PDF 1.60 M (3124) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章基于使用电机与主动安全控制实现全制动能量回收以提高能效的原理,提出了纯电气化车辆(Pure Electrified Vehicle, PVE) 的概念。阐述了该类车辆具有通过电机可感知车辆运动状态的特点并介绍了相关智能检测 方法以及车辆机电解耦的动力学控制结构。讨论了该类车辆的动力学控制方法及驾驶节能策略。最后,从智能化 电动车的层面,讨论了驾驶辅助安全技术和人文关怀技术。

    • 车用动力锂离子电池热模拟与热设计的研发状况与展望

      2014, 3(1):18-26. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201401002

      摘要 (711) HTML (0) PDF 702.55 K (1409) 评论 (0) 收藏

      摘要:车用动力锂离子电池的热相关问题是决定电动汽车性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。文章比 较了市场上三款典型电动汽车的热管理方案,阐述了单体电池热设计的重要性,系统介绍了电池热设计的基础方 法——电池热模拟,概述了应用电池热模拟指导电池热设计的尝试与结论,最后整理出电池热模拟及热设计中需 要突破的关键问题 。

    • 基于 Markov 随机场的脑部三维磁共振血管造影数据的分割

      2014, 3(1):27-37. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201401003

      摘要 (611) HTML (0) PDF 1.77 M (2507) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章提出了脑部核磁共振血管造影(Magnetic Resonance Angiography, MRA)的全自动分割方法,该方法 有效增强了现有的基于 Markov 随机场(Markov Random Field, MRF)的分割技术。现有的三维 Markov 分割模型通 常面临的挑战是:(1)低级 MRF 模型参数初始化不够准确;(2)普通的 MRF 邻域系统无法探测精细的血管结构。 针对这两类问题,分别提出了基于多尺度滤波响应阈值分析和多模式邻域系统进行解决,使得 MRF 模型的血管 分辨率提高到 2 个体素的细小血管。实验中,低级模型参数的精确估计采用了最大期望算法,高阶 MRF 参数的 估计采用最大伪似然估计方法;通过三维仿真数据和实际脑部 MRA 数据进行验证,分割结果显示了较小的全局 误差

    • 基于多尺度带限的自适应直方图均衡和数学形态学的医学 X 射线图像对比度增强算法

      2014, 3(1):38-45. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201401004

      摘要 (594) HTML (0) PDF 905.42 K (2379) 评论 (0) 收藏

      摘要:医学 X 射线图像是临床上应用最广泛的影像之一。由于需要采用低剂量的 X 射线进行成像,而 X 射线 图像存在一个本质的缺陷,就是低对比度。所以,在临床应用中,往往需要对图像对比度进行增强处理。根据 X 射线图像特性,文章提出了基于多尺度带限的自适应直方图均衡和数学形态学的 X 射线图像对比度增强算法。首 先,采用拉普拉斯高斯金字塔变换把图像分解成高频和低频的不同尺度子波段图像;然后对每塔层高频子图像应 用对比度带限的自适应直方图均衡进行处理,相应的各塔层低通子图像使用数学形态学进行增强处理;最后,各 塔层经过增强处理的高频和低频系数,通过拉普拉斯高斯金字塔的逆变换重构出对比度增强的图像。增强图像再 经全局非线性算子进行对比度的增益调整,获得自然的视觉效果。实验结果表明该算法有效地增强了医学 X 射线 图像的对比度,并通过图像对比度评价标准和对比度改进索引度量算法来分析及对比了算法的性能。

    • 一种防跌倒预警系统的研究与实现

      2014, 3(1):46-54. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201401005

      摘要 (5239) HTML (0) PDF 1.06 M (4498) 评论 (0) 收藏

      摘要:跌倒是造成世界上意外伤害死亡的第二大原因,如何预防跌倒已成为保障老人生命的关键。目前常见 “跌倒报警器”的传感模块一般采用单一的三轴加速度计,测量精度受限,仅能实现人体跌倒后的报警功能而不 能实现跌倒前的预警。文章设计并实现了一种基于 MEMS 惯性传感单元的防跌倒预警器,率先设计了含“三轴 加速度计+三轴陀螺仪+三轴磁力计”的高精度多模态传感模块,内嵌跌倒预警算法,并通过蜂鸣器和振动器警 示。对九名健康年轻实验对象进行了总计 81 次的跌倒实验,系统结合基于阈值的跌倒预警算法,结果表明,其 检测灵敏度可达 98.61% 且特异度为 98.61%,平均预警时间为 300 ms。未来研究将嵌入全球移动通信系统(Global System For Mobile, GSM)、全球定位系统(Global Positioning System, GPS)等电路模块功能及配备穿戴式安全气 囊,有望在易跌人群中实现实时防护和及时救治。

    • 基于互信息准则的图像平滑和分割

      2014, 3(1):55-67. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201401006

      摘要 (417) HTML (0) PDF 980.92 K (1876) 评论 (0) 收藏

      摘要:在计算机视觉领域,尺度空间扮演着一个很重要的角色。多尺度图像分析的基础是自动尺度选择,但它 的性能非常主观和依赖于经验。基于互信息的度量准则,文章提出了一种自动选取最优尺度的模型。首先,研究 专注于基于形态学算子的多尺度图像平滑去噪方法,这种技术不需要噪声方差的先验知识,可以有效地消除照度 的变化。其次,通过递归修剪 Huffman 编码树,设计了一个基于聚类的无监督图像分割算法。一个特定的聚类数 从信息理论的角度来看,提出的聚类算法可以保留最大的信息量。最后,用一系列的实验对算法的性能进行了验证, 并从数学上进行了详细的证明和分析,实验结果表明本文提出的算法能获得最优尺度的图像平滑和分割性能 。

    • 影像引导放疗中交互式肿瘤靶区勾画方法

      2014, 3(1):68-76. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201401007

      摘要 (735) HTML (0) PDF 1.08 M (11930) 评论 (0) 收藏

      摘要:在图像引导放射治疗中肿瘤(靶区)和危险器官的勾画是制定放疗计划的重要环节。在临床应用中靶区勾 画通常是由医生手动完成,虽然这种方法普遍被认为可靠,但是耗时较多且精度受医生主观影响较大。由于临床 上人体组织结构的多样性和靶区目标影像的复杂性,自动勾画方法在精度和可靠性上并不能较好的满足实际临床 需求。文章提出了一种交互式轮廓勾画的方法,结合自动的活动轮廓模型和手动交互的多尺度曲线编辑方法实现 靶区的快速精确勾画。通过初始化轮廓调整使活动轮廓模型快速可靠地达到目标轮廓,然后使用多尺度数字曲线 编辑可实现对复杂形状轮廓的快速修正。医学临床实验结果验证了方法的有效性。

    • 催眠在放疗术中的应用

      2014, 3(1):77-85. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201401008

      摘要 (441) HTML (0) PDF 729.59 K (1550) 评论 (0) 收藏

      摘要:肺癌放疗期间位置的不确定会影响治疗效果。为了有效地控制肺癌放疗中的呼吸运动,催眠作为一种全 新的控制方法被引入肺癌治疗中。为了验证所提出的方法,选择 6 名志愿者在专业催眠师的指导下进行试验。所 有实验均在相同的环境条件下重复,且分别记录正常状态和催眠状态下呼吸的幅度。呼吸均值和均方根(RMS)结 果表明,催眠状态下的平均值和有效值分别为 56.6% 和 64.4%,低于正常状态。其中,催眠状态下的均值和均方根 的呼吸幅度分别为 16.2 mm、8.6 mm,而正常状态下时分别为 37.4 mm、23.9 mm。此外,稳定峰和相邻波的相似 性结果表明,催眠状态下不同周期之间的 γ 指数通过率为 16.4%,高于正常状态。文章实验结果表明,催眠作为一 种干预的、可替代的呼吸控制方式,可有效地减少呼吸幅度和增加呼吸周期的稳定性。该方法有望在图像引导放 射治疗中得到应用。

    • 一种改进的组织相似性映射图方法

      2014, 3(1):86-94. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201401009

      摘要 (420) HTML (0) PDF 1.11 M (4296) 评论 (0) 收藏

      摘要:相似性映射图在磁共振医学影像处理中有着重要作用,可以应用于信号分析、医学图像分割和组织的局 部药代动力学研究等。基于组织相似性图原理,文章通过扩展动态影像序列的概念,提出了一种新的最大相似性 度量方法。该方法拓展了组织相似性映射图的应用场景,并能大幅度提高映射图的影像质量。通过 16 组多回波 T2 * 加权的脑组织动态影像序列对文章算法的有效性进行验证。实验结果表明,与原始影像比较,新方法获得的影像 能够将信噪比提高 3.8 倍至 17.4 倍。

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