云南省土壤环境质量分析系统设计与实现

土壤是人类赖以生存的基本要素之一,然而随着我国经济社会的发展,土壤环境污染日益严重,已威胁到各种陆生动植物的生态平衡。为落实环保部《关于加强土壤污染防治工作的意见》要求,2006年云南省土壤污染调查全面启动。系统运用Microsoft Visual Basic作为开发语言,SQL Server作为数据库,ArcGIS作为地图开发工具,来完成数据的导入和校验,统计、评价和对比的分析与查询,以及各类统计图表的自动生成。系统开发解决了庞大数据的管理与分析问题,对数据进行了生动的图表化表示并通过数据自动更新机制,简化了数据的管理工作,提高了《云南省土壤环境质量报告》的编制效率,对各级管理部门的决策工作具有较大的辅助意义。

云南省土壤污染数据处理系统图表的生成

以Visual Basic(VB)和SQL Server 2000作为开发工具,以ArcGIS作为点位、等值面等地图制作平台来实现云南省土壤污染状况数据处理系统的图表生成和管理。该系统完成云南省土壤污染状况调查、统计及评价的数据处理,并将结果以Ex-cel表、各种统计图和地图的形式表现出来。图表的生成和管理具有应变能力强、内容自动更新、图表应用方便的优点,对图表的高效率生成及其应用发挥了重大的作用。

基于GIS的云南省土壤环境质量数据管理系统

为了揭示云南省1718个采样点的土壤环境质量统计、评价与对比分析结果数据之间的空间关系和空间分布模式,设计和实现了云南省土壤环境质量数据管理系统,该系统采用GIS进行基于GIS组件的二次开发,以C#作为开发语言,SQLServer作为数据库,来实现信息的输入、维护、查询、分析、专题制图、管理等基本功能,以空间可视化的方法实现了空间信息和属性信息的集成管理,并完善地建立了二者之间的联系。

基于空间邻域信息的二维模糊聚类图像分割

传统模糊C均值聚类(FCM)算法进行图像分割时仅利用了像素的灰度信息,并且使用对噪声较敏感的欧氏距离作为像素与聚类中心距离度量的标准,因此抗噪性能较差。为了克服传统FCM算法的局限性,本文提出了一种基于空间邻域信息的二维模糊聚类图像分割方法(2DFCM)。该方法利用二维直方图描述的像素邻域关系属性,一方面为聚类提供较准确的初始聚类中心,从而避免聚类中的死点问题;另一方面通过提出聚类中心同时在像素值、像素邻域值二维方向上进行更新的思想,建立了包含邻域信息的新的聚类目标函数,实现了图像的分割。实验结果表明,这种方法抗噪能力强、收敛速度快,是一种有效的模糊聚类图像分割方法。

基于图像去噪的面部皱纹增强检测及评价

面部皮肤皱纹与生理年龄呈正相关,是衰老的重要特征。现有的皱纹检测算法受人脸五官及图片背景影响,只能对面部局部区域进行检测,并且侧重于额头水平方向皱纹的检测,存在定位不准以及将垂直或水平不连续的纹理认定为皱纹的问题,从而导致皱纹检测准确率低。此外,在皱纹评价方面,现有方法缺乏对人脸整体皱纹的定量评价指标。为解决上述问题,提出一种基于图像去噪的面部皱纹增强检测及评价方法。首先,利用2D-VMD对人脸面部图像进行预处理去噪,降低非皱纹区域的不良影响;然后,使用混合Hessian滤波器定位皱纹区域,再利用Dlib库将人脸五官及图片背景去除,以实现对面部整体的皱纹检测;最后,根据皱纹曲线对象的几何约束及强度约束,提出一种改进的皱纹定量评价方法。该方法不再局限于对单条皱纹进行评价,填补了人脸整体皱纹定量评价指标的空缺。本文在二维人脸面部图像上验证了所提出的面部皱纹增强检测及评价方法的有效性。

基于攻击严重性的模糊入侵检测系统模型

分析了影响攻击严重性的主要模糊信息,提出了一种基于攻击严重性的具有模糊判决能力的入侵检测系统模型,并给出了相应的模糊比例微分积分规则产生器结构模型。最后讨论了该模型的特性。

脑卒中肢体功能康复监测系统的设计

目的:通过软件与硬件相结合的监测方法,为脑卒中患者在治疗过程中建立运动功能检查评估档案,为医生提供客观、准确的实时数据。方法:实验于2005-09/2006-06在云南大学信息学院电子工程系完成。实验方自主开发YUB-400脑卒中康复治疗监测系统,该系统软件部分的主体在VisualBasic6.0下开发完成,部分图像处理功能使用VisualC++6.0开发完成,软件分为7个模块,分别为信息录入查询模块、图像采集模块、图像特征标记模块、比对计算模块、图像处理模块、打印报告模块和系统设置模块;硬件部分包括计算机、视频端口、视频摄像头和神经刺激器。系统控制神经刺激器对患者患处刺激,同时对患处的反应过程视频采样,之后应用标准神经系统评估法,依据运动过程的参数建立可靠的患者实时数据档案。结果:①系统经过对患者患处活动能力的数据分析,记录运动参数,包括运动距离、平均速度、最大速度、平均加速度、最大加速度等。并结合患者的基本信息,建立实时数据档案。通过实时数据档案可以与患者的历史数据相比较,从而客观反应脑卒中患者的康复状况。②产生误差的原因主要包括两个方面,测量过程的规范性和患者个体的心理因素。结论:利用YUB-400对脑卒中肢体功能康复监测,可代替以主观评价为主的传统康复评估方法。

基于边信息改进的分布式信源编码方案

针对现有的非对称分布式信源编码(DSC)方案均存在的在误比特率(BER)以及压缩率方面的不足,该文提出基于边信息改进的DSC(DSCUISI)方案。发送方对信源序列进行抽样,将序列分为抽样与未抽样子序列,利用算术编码器对未抽样子序列进行压缩,同时计算抽样子序列的伴随式。接收方利用边信息序列与未抽样子序列之间的相关性,对抽样符号进行估计,估计出的序列与原始抽样子序列的相关性得到改进。最后利用原始抽样子序列的伴随式与估计出的序列进行联合译码以重建原始抽样子序列。实验结果表明:与基于低密度奇偶校验码和算术码的DSC方案相比,该文所提方案在信源内部相关性较强时具有压缩率高、在信源间相关度不高时则有重建错误率低的特点,是一种高效、实用且易于实现的DSC方案。

一种基于RLS-ANC系统的FECG信号提取新方法

本文介绍一种利用递推最小二乘 (RecursiveLeastSquares ,RLS)自适应滤波算法提取胎儿心电(FECG)的新方法。该方法采用非入侵方式从孕妇腹部和胸部获取信息作为主输入和参考输入 ,首次应用多参考输入系统的RLS自适应滤波算法消除母亲心电 (MECG) ,实时提取胎儿心电信号。实验结果表明 ,本方法不但具有良好的提取效果 ,而且对非平稳信号的适应能力强 ,收敛速度快于NLMS(NormalizedLeastMeanSquares)算法。

分层抗衰的双极射频电极阵列设计与实现

为实现双极射频美容仪对皮下不同深度真皮组织均匀分层加热,本研究设计了一种分时三选通模式的点阵射频电极阵列。首先,以双极电极间距与加热深度之间的关系为核心进行点阵设计,实现在不同选通模式下,射频电路中不同间距双极性电极对组合工作,使射频能量达到预定加热靶点位置;之后,将已剥离脂肪的新鲜猪皮固定后,使用自研的分时三选通点阵射频美容仪进行加热实验,三种点阵电极间距分别为2.00、3.84和5.57 mm。结果表明,作用于不同皮下深度组织的三种间距电极阵列,有效加热面积依次扩大,分时全选通状态下均匀加热面积可达642 mm^(2),能实现对皮下不同深度真皮组织均匀分层加热。

经皮失水测量技术

皮肤屏障功能的无创检测是皮肤疾病诊疗、美容工业领域的热门话题。经皮失水是评估人体皮肤屏障功能的常用量化指标,也是诊断与皮肤屏障功能障碍相关的皮肤病的重要辅助方法。经皮失水指单位时间内穿过固定面积的角质层扩散到皮肤表面的冷凝水的量,其测量技术区分为开室法、不通风室法和冷凝室法。本文首先对经皮失水测量原理进行介绍,然后就各类测量技术简述其特征,最后对市面中主流的经皮失水设备及性能做概要归纳。

机电参数对双极射频皮下温度分布的影响研究

目的分析家用射频美容仪的电极间距、信号频率及功率等机电参数对射频在皮下组织加热温度的分布及作用靶点的影响。方法采用自研的电极间距分别为1.37mm、2.37mm、4.25mm的双极家用射频美容仪,通过设置不同输出射频信号的频率和占空比(功率),进行离体猪皮加热实验,研究各因素对皮下加热温度分布及作用靶点的影响。结果该实验结果表明,皮下加热靶点深度约为电极间距的一半;发射频率越大,靶点深度会随之轻微减小;发射功率主要影响加热速度及加热面积。结论皮下加热深度主要受电极间距和发射频率的影响,而占空比主要影响升温时间。

经验模态分解边缘效应抑制方法综述

由Huang提出的经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)算法,在对非线性、非平稳信号进行平稳化处理时表现出了它特有的分析能力。但是它本身也存在不足之处,在利用三次样条插值求上下包络时,由于不能确定两端点处的极值,使得拟合出的包络线有可能偏离实际的包络线,这种现象将严重影响EMD分解的质量。针对这个问题,许多抑制边缘效应(有的文献也称:端点效应)的方法已被提出。本文对其中主要几种方法:镜像闭合延拓法、极值点对称延拓法、自回归模型(AR模型)延拓法、时变参数ARMA模型延拓法、正交多项式拟合法、神经网络的数据序列延拓法、支持矢量回归机法及窗函数法等作了一个归纳总结,阐述了各种方法的原理、抑制效果及存在的局限性。

基于边缘移动匹配法的图像插值

论文介绍了一种保持图像边缘特征的插值方法。经典的插值算法常常使插值后图像边缘部分出现模糊或锯齿现象。为了获得图像边缘部分较好的视觉质量,算法对处于图像边缘部分的象素点首先在原图上寻找边缘方向,即利用边缘移动匹配法计算各象素点之间的相似程度来寻找到边缘方向,再使插值沿边缘方向进行。模拟试验证明,无论对机器生成的图像还是对自然图像,这种方法均能很好地保持图像边缘特征,从而使插值后整幅图像的视觉效果大大改善。该算法运算并不复杂,并且对于任何形式的图像几何变形都适用。

指纹图像的预处理

采用基于方向信息的形态学运算对指纹图像进行预处理。针对指纹图像的特点,首先对图像进行规格化;然后采用分块直方图均衡化方法做一次增强;接着用动态阈值法对图像二值化;根据方向信息对二值图像做基于形态学闭运算的二次增强;最后对二次增强图像细化。给出了一种简单有效的指纹图像预处理方法以及该方法的实验结果。

小波变换去噪方法在多谱勒胎儿心率提取中的应用研究

为了从超声多谱勒胎音信号中提取胎音信号,获得平滑的胎心率曲线,并计算胎心率,必须去除信号提取过程中的各种干扰和噪声。对平均频移算法获得的多谱勒信号的平均频率曲线采用小波变换中的五层强制去噪方法,使后续的相关计算能得到平滑的胎音信号,从而方便计算胎儿的心率。通过对实际超声多谱勒胎音信号的处理,获得了较好的结果,提取出了稳定、平滑的胎心率曲线,较准确地计算出了胎心率。

中文斜体印刷字倾斜角度的检测算法

提出了一种检测中文斜体印刷字倾斜角度的算法。该算法通过限制笔画的跟踪方向，比较各种跟踪结果，并根据竖笔画的倾斜角度最小来检测出一行文字中的竖笔画的倾斜角度，以此作为整个斜体字的倾斜角度。

集总参数呼吸机模型仿真研究

采用非线性集总参数模型实现了对呼吸机的系统仿真,目的是为呼吸机的系统控制研究提供一个可靠的仿真环境。该方法的优点在于通过软件对参数进行设置,能方便地改变模型的动静态特性和相应的工作模式。实验表明,模型不仅能准确的描述呼吸道阻力的非线性特征和肺的动态顺应性,而且能与实测数据保持良好的一致性。

基于同质区域自动选取的各向异性扩散超声图像去噪

提出一种自适应选取各向异性扩散滤波器扩散参数的方法,以提高滤波器的有效性和稳定性。首先,使用最大类间方差二值化算法确定超声图像的最优二值化阈值,并将该阈值作为区域均匀性标准对超声图像进行四叉树分解。然后,按从大到小的顺序从分解结果中取出所有当前最大分块,根据最优同质区域分块判决依据进行优选。最后,使用最优同质区域选取结果计算扩散参数,对超声图像进行各向异性扩散滤波。结果表明,本方法优于斑点降噪各向异性扩散(SRAD)和细节保留各向异性扩散(DPAD)两种典型的自动选取扩散参数方法,能在显著减少运算时间的同时使平均图像佳数较前两种方法分别提高0.029和0.129。本方法避免了对人工同质区域选取的依赖,可准确计算扩散参数,在噪声消除和边缘保护上达到有效的平衡,是一种有效的超声图像降噪方法。

基于小波变换与基于短时傅立叶变换的超声多普勒血流信号时频分布比较研究

本研究讨论了一种改进的Morlet(MMORL)小波变换在分析超声多普勒血流信号时的优点。用小波变换和短时傅立叶变换计算得出时频分布与理论的时频分布进行了比较。结果得出小波变换能提供较好的时频分辨率的折中效果 ,能产生更精确的平均频率和带宽。