• 2016年第5卷第3期文章目次
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    • 年龄对大脑结构偏侧性的影响研究

      2016, 5(3):1-11. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603001

      摘要 (352) HTML (0) PDF 1.34 M (1002) 评论 (0) 收藏

      摘要:因方法学的不同,年龄对大脑偏侧性变化的影响还存在一些争议。本研究基于高分辨磁共振结构图像,利用多参数模型分析了人脑衰老过程中偏侧性的改变情况。研究共纳入 205 例被试,按年龄分为 7 个小组。每名被试的磁共振 T1 加权图像用 Freesurfer 软件进行前期处理,并计算大脑皮层34 个功能区域的形态学特征,包括表面积、平均沟回指数、皮层厚度、皮层下白质体积。用多参数分析方法整合 4 种特征信息对每组大脑的偏侧性进行评估,同时将具有显著性的 P 值映射到脑模板上用于可视化。结果表明,随着年龄增加,大脑偏侧性出现全局性的下降,其中以顶叶、枕叶下降最为明显。偏侧性保留或反转的区域主要集中于和高级认知水平相关的区域,这提示大脑在正常衰老过程中可能存在代偿机制以应对认知功能的损伤。该研究为理解神经行为、神经生理疾病提供了新的视角。

    • 一种个性化域名信誉评价机制

      2016, 5(3):12-19. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603002

      摘要 (447) HTML (0) PDF 716.75 K (3144) 评论 (0) 收藏

      摘要:域名解析是互联网信息服务的前提,但目前关于域名信誉评价的相关研究却尚不成熟。针对域名服务的复杂性、恶意攻击的普遍性以及用户需求的多样性等问题,提出了一种个性化域名信誉评价机制。主要贡献在于:(1)提出了基于多元指标的域名信誉评价框架;(2)设计了抵御恶意攻击的信誉计算模型,提高了计算精度和适应能力;(3)参考用户个人偏好区分域名类型,为用户选择偏好域名提供依据,优化用户体验。实验结果表明,该机制能准确反映域名的信誉状况,排除恶意评价的影响,并根据域名信誉值和用户个人偏好选择个性化域名服务,提升用户满意度。

    • 口腔正畸弓丝矫治器自动制备成形中的 回弹补偿方法

      2016, 5(3):20-27. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603003

      摘要 (514) HTML (0) PDF 827.26 K (1306) 评论 (0) 收藏

      摘要:在传统的口腔正畸临床治疗中,弓丝矫治器主要依赖于正畸医师手工弯制来完成,这不仅要 求医师有长时间的训练过程,同时难以达到理想的个性化及精度要求,也增加了患者复诊次数及椅旁 等待时间。据此,我们研发机器人系统来实现自动化的正畸弓丝矫治器制备。其中的一个难点问题 是,弓丝材料的高弹性引起的回弹现象严重影响了弓丝矫治器的成形精度。因此,提出一种基于过弯 预补偿模型和回弹力在线检测的过弯补偿方法,来消除弯制过程中的弓丝回弹现象。该方法首先通过 一个自行设计的弯制回弹装置测量回弹前后的角度差,并将回弹后的角度作为目标成形角,以此建立 成形角过弯量预补偿模型;然后通过力传感器进行弓丝回弹力在线检测,建立基于零力状态判断的自 动弯制控制方法。上述方法在所研发的弓丝弯制机器人系统中进行弯制实验测试。结果表明,它能够 最大限度地减小回弹效应,实现满足临床精度要求的正畸弓丝自动弯制成形。

    • 混凝- 膜分离集成工艺处理表面活性剂废水的研究

      2016, 5(3):28-37. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603004

      摘要 (419) HTML (0) PDF 1.26 M (940) 评论 (0) 收藏

      摘要:废水中的表面活性剂成分复杂、分子量小,若不经处理直接排入水体,将造成水体的富营养化。膜分离法处理废水存在膜易污染、清洗困难的问题。针对上述问题,文章提出采用混凝-膜分离集成工艺处理表面活性剂废水。首先,采用相转化法自制二氧化钛改性聚偏氟乙烯超滤膜,并通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、接触角测量仪测试膜的结构和性能;然后以十二烷基苯磺酸钠配制表面活性剂废水,以聚合氯化铝作为混凝剂,研究紫外光照强度、进水流量,溶液 pH 值对集成工艺处理效果的影响。研究结果表明,改性膜表面具有致密分离层,断面呈指状孔和海绵状结构;傅里叶红外光谱表明聚乙二醇和二氧化钛的加入掩盖了部分聚偏氟乙烯晶型的红外吸收;二氧化钛改性膜具有更小的接触角;紫外光照强度和进水流量对混凝-膜分离工艺影响较小,溶液酸碱性对工艺影响较大,并且当溶液 pH 值为 4.5 时集成工艺对表面活性剂废水处理效果最佳。混凝-膜分离集成工艺作为一种新型解决方案,在大规模、高效、低成本处理生活和工业废水中有望发挥重要作用。

    • 面向智能家居/智慧生活的服务机器人技术与系统

      2016, 5(3):38-46. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603005

      摘要 (855) HTML (0) PDF 1.06 M (2278) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着机器人技术的发展以及服务机器人形态的日益丰富,智能家居/智慧生活逐渐成为一种未来的生活方式。文章探索了智能家居和智慧生活的服务机器人技术与系统,在其众多的关键技术中,重点探讨了面向服务机器人的云端融合技术以及高用户体验度的人-机器人交互技术。并以家庭服务机器人为例,实现了基于微信和语音云的人-机器人交互方式,验证了基于云架构的家庭服务机器人体系结构的可行性。文章所提出的服务机器人技术与系统是智能家居、智慧生活的一种实现方式,为未来形形色色的服务机器人技术方案提供了一些思路。

    • 基于参考图像梯度方向先验的压缩感知 磁共振快速成像

      2016, 5(3):47-53. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603006

      摘要 (665) HTML (0) PDF 757.48 K (1432) 评论 (0) 收藏

      摘要:压缩感知理论为快速磁共振成像提供了一种系统的理论框架,即通过少量非相干的采样数据便可实现精确的图像重建。然而,在高度欠采样的情况下,混叠伪影依然很严重。目前,已有大量的研究工作探讨了利用来自参考图像的先验信息来提高重建质量的方法。文章提出基于参考图像梯度方向先验的压缩感知磁共振成像方法。该方法通过约束目标图像中结构边缘的切向量与参考图像中对应位置的法向量相垂直,以使目标图像中结构边缘的方向和参考图像保持一致。最后,运用多对比度扫描的实验数据,通过与传统的压缩感知磁共振成像方法相比较,验证了该方法能够实现快速且高质量的磁共振成像。

    • 基于自适应稀疏表达的并行磁共振重建方法

      2016, 5(3):54-59. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603007

      摘要 (654) HTML (0) PDF 876.53 K (1093) 评论 (0) 收藏

      摘要:为精确地进行并行磁共振成像,文章利用字典学习的强大捕捉细节和稀疏开发能力,提出了一种基于自适应稀疏表达的重建方法。该方法将并行磁共振重建问题转化为最小化由字典学习和数据拟合项构成的目标函数,并采用了分而治之的方案求解未知变量。为验证其有效性,将该方法与目前主流的两种方法在人体实际磁共振数据上进行了测试。测试结果显示,文章提出的方法能在抑制图像噪声的同时较好地保存图像细节。

    • 异构大数据编程环境 Hadoop+

      2016, 5(3):60-71. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603008

      摘要 (642) HTML (0) PDF 576.61 K (1122) 评论 (0) 收藏

      摘要:互联网和物联网技术的飞速发展开启了“大数据”时代。目前,硬件的高速发展催生了许多异构芯片,它们越来越多地出现在大规模数据中心里,支持不同的应用程序,在提升性能的同时降低整体功耗。文章重点介绍了基于 MapReduce 编程模型的 Hadoop+ 框架的设计与实现,它允许用户在单个任务中调用 CUDA/OpenCL 的并行实现,并能通过异构任务模型帮助用户。在我们的实验平台上,五种常见机器学习算法使用 Hadoop+ 框架相对于 Hadoop 能达到 1.4×~16.1×的加速比,在 Hadoop+框架中使用异构任务模型指导其资源分配策略,对单个应用负载上最高达到 36.0% 的性能提升;对多应用的混合负载,最多能减少 36.9%,平均 17.6% 的应用执行时间。

    • 基于磁敏感的磁兼容金属植入物的正对比磁共振成像

      2016, 5(3):72-78. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603009

      摘要 (500) HTML (0) PDF 700.54 K (810) 评论 (0) 收藏

      摘要:在磁共振成像中,磁共振兼容金属植入物的磁化率较高,从而导致图像信号的缺失与失真,严重影响装置的精准定位和评估。2014 年,有学者提出一种正对比成像方法,利用偏移 180°回聚脉冲的自旋回波序列,结合特有的定量磁化率重建算法,重建出近距离放射颗粒的正对比图像。在此基础上,文章对该方法进行进一步扩展,在西门子 3 T 人体磁共振成像系统上,将该方法应用到活检针和过滤器等较大金属介入装置的正对比成像。活检针和过滤器水模磁共振成像实验结果表明,这种正对比成像方法可应用于较大的金属装置,有效地抑制了金属伪影,获得清晰的正对比图像,提高了装置定位和评估的精准度。

    • 磁共振多通道射频接收线圈性能评估

      2016, 5(3):79-83. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603010

      摘要 (508) HTML (0) PDF 526.04 K (973) 评论 (0) 收藏

      摘要:磁共振成像技术追求高信噪比和快速扫描。与单通道线圈相比,多通道线圈具有高信噪比、高分辨率和成像速度快的特点。为服务于射频线圈设计和制作,开发了基于磁共振 k 空间数据的多通道射频线圈性能评估软件。此软件可以准确方便地计算多通道线圈噪声耦合矩阵和信噪比。

    • 基于可控混叠的快速并行磁共振成像 初步研究

      2016, 5(3):84-90. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201603011

      摘要 (744) HTML (0) PDF 1.05 M (1020) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于可控混叠的快速并行成像是目前磁共振快速成像领域的研究热点。该技术在传统的多层同时激发成像原理的基础上,利用相位调制后的多频带射频脉冲同时激发多层,避免被激发的多层图像在同一区域叠加,有利于利用不同层面线圈灵敏度不同的先验信息将不同层的图像分离出来。该技术不仅能够成倍地减少扫描时间,而且所得图像的信噪比相对传统的多层同时激发技术有大幅提升。文章详细介绍基于可控混叠的快速并行成像技术的原理,并给出我们基于该技术与梯度回波序列相结合的快速成像序列及其在水模和人体上的初步测试结果。

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