以项目驱动为导向的专业综合实验课程设计与实践

提出了一种基于项目驱动为导向的生物医学工程专业综合实验教学方法,提出了实验教学目标、实验项目设置方法,以及实验考核评价体系,深入分析了实验教学对创新型人才培养的巨大促进作用,在实验内容设计和指导教师选拔培养两方面构建了完善的实验教学保障体系,多年的教学实践证明,课程内容得到了学生广泛的欢迎,对学生的工程实践能力和创新能力有明显的促进和提高。

嵌入式无接触视频心率检测方法

为了解决方便快捷的心率检测问题,实现心血管疾病的常态监护,提出了一种将嵌入式技术与视频检测心率技术结合起来的心率检测方法。该方法利用人体心血管活动会使血管容积周期性变化,从而影响体表对光照的吸收和反射,通过捕捉体表反射光变化分析心血管活动的时序。采用嵌入式便携监护终端和图像传感器完成人体视频数据的采集,通过对视频数据的局部区域进行三原色盲源分离和独立变量功率谱密度分析得到受试者心率参数。实验结果表明,面部区域视频计算的受试者心率与心电图机结果一致,测量误差小于2.8%,检测灵敏度为1次/min,并且计算结果对光照等外界环境不敏感,表明本算法具有良好的可靠性和稳定性。

基于小波的超声斑纹噪声抑制与对比度增强

提出了一种基于小波变换的降低超声图像斑纹噪声,同时完成对比度增强的非线性处理新方法。斑纹噪声属于乘性噪声,是造成超声图像质量退化的主要原因,采用Jain提出的斑纹噪声模型,完成对数化处理后的超声图像的小波变换,然后在最细分辨级上完成小波变换系数的软阈值方法处理,而在中间分辨级上采用硬阈值方法处理,并采用GAG特性曲线对图像细节特征进行增强。算法在预处理阶段还采用了平滑滤波器对最粗分辨级的平滑小波系数进行滤波,以减少脉冲能量对处理结果的干扰。对多幅超声图象的实验结果显示,相对于现有的去噪方法,该方法可以同时实现降噪与局部特征增强的两重目的,具有更佳的适用性。

宽频带2D相控阵声束特性及脉冲场分析

二维 (2 D)换能器阵列在横向和侧向两个方向上可实现超声波束的聚焦控制 ,在整个三维空间实现聚焦声束的扫描。文章通过对波束采用系统理论仿真的方法 ,确定优化适于医学成象的参数。研究了宽带 2 D阵列波束的频率特性 ,并对阵列阵元尺寸和阵元数对波束特性的影响效果进行了研究。

通用复合数据巡检网络的构建

本文提出了一种复合数据采集网络的构建方法,采用视频图像识别技术和无线串行通讯技术对大量实验设备输出结果进行数据采集。系统通过对视频图像的分割和插值放大处理后得到字模图像,进而与字库图像比对后得到图像中的数符串。同时系统采用仿真串口实现对具体设备数据的读取,并通过构建的无线网络进行串行数据采集。本系统适用于对大量实验数据的自动检测与汇总。

生命科学实验教学中心网站设计与建设

本文主要针对生命学科本科生教学需求和生命科学实验教学中心的建设要求,提出了实验教学中心网站的网站定位、基本设计内容、主体功能和建设内容,网站的建设目标是建成一个集教学实验、学术交流于一体的信息型网站,为广大师生提供了一个便捷、优质的信息交互平台,网站经过测试已经投入使用,效果良好。

二维宽带超声换能器相控阵列的脉冲场计算

讨论了单阵元声场脉冲响应函数的快速近似算法 ,通过对不同延时量的矩形单阵元声场脉冲响应函数进行叠加 ,得到了二维换能器阵列的发射和接收脉冲响应函数 ,再施加以宽带脉冲激励函数 ,从而得到二维换能器阵列的声场分布 .计算了 6 5× 6 5正方形阵列的声束分布 ,并比较了 3种不同结构的二维换能器阵列接收声束的波瓣尺寸 .对宽带二维换能器阵列声场分布和波束控制方法的仿真结果表明 ,该方法对医学超声成像用的换能器参数优化设计具有重要意义 .

智能模拟屏电量采集与显示系统

介绍了一种可以完成输电线路的电流、电压、功率电度和频率等电量的实时采集和动态显示的变电站模拟屏电量采集系统。该系统采用16位单片机实现数据采集和控制，针对显示条数量大的特点，设计了紧凑合理的显示条及相应的译码电路。现场运行结果表明系统运行可靠，测量数据准确，显示直观清晰，值得大力推广应用。

智能化变压器微机保护装置的研制

介绍一种用单片机构成的变压器全套保护装置的基本工作原理及主要软件算法和硬件构成。采用高性能单片机 80C1 96及可编程通用外围芯片PSD31 1一起构成一个高功效的微控制系统 ,完成了带突变量检出的故障分量差动保护、常规差动保护、变压器后备保护 ,并全面实现了电力系统“四遥”功能及电力网调度管理自动化所必须的各种二次功能。装置已通过严格的动模试验 ,并成功地应用于实际。

生物医学工程实践教学体系的建设

介绍西安交通大学生物医学工程人才培养实践教学体系的改革与实践,实践教学体系的整体构思与框架,实践教学体系的内容和实现手段,以及实践教学的环境建设、虚拟实验室建设、网络化管理环境建设、学生实践与创新能力的培养和生产实习、社会实践活动方面的改革和建设等。

椭圆曲线密码体制基点选取算法的设计与实现

在有限素整数域Fp 上定义了一条椭圆曲线及点群运算规则 ,并由此构造出一种椭圆曲线密码体制 .结合椭圆曲线域参数属性 ,讨论了平方剩余的定义、性质 ,完整地设计出选取基点G的X坐标的算法 .根据Fp 上素数 p的不同性质 ,提出 2种基点G的Y坐标的计算方法 ,并给出了其数学证明 .在PC机上用汇编语言实现的结果表明 ,该基点选取算法适于微机实现且实际可行 。

椭圆曲线密码引擎算法的设计与实现

针对Intel体系结构MMXTM处理器的特点 ,设计并实现了一种椭圆曲线密码体制 (ECC)算法 .提出一种ECC数学模型 ,结合具体的公钥加密方案 ,推导出一种点积运算的快速算法 .在In tranet/Internet环境下 ,为开发者提供了一种利用ECC开发电子商务安全、数据保密通信等应用的通用算法模型 ,使ECC实时及实用成为可能 .

一种新颖的快速水平集初始化方法

水平集方法是偏微分图像分析的一个重要的数值方法,其最大的问题是计算量大,速度缓慢,特别是需要频繁的初始化。针对这个问题进行深入研究,提出了基于数学形态学的水平集初始化方法。形态学方法分为平滑和重建两个步骤,利用基本的开、闭和膨胀运算来分别平滑数值不精确的距离函数和重建窄带。新的方法不仅具有很高的效率,而且可以适应各种拓扑变化,完全可以替代常规方法,运用于数字图像的实时处理中。

基于远程医疗的视频通信系统

对基于互联网的点对点视频通信系统做了深入的研究 ,进行了实际应用系统设计。并按照ITU_TH.263协议及相关标准实现了基于低比特流的视频数据压缩编码技术。

一种区分振荡与故障的新方法

提出了一种能区分振荡、故障、振荡中故障的新方法，其基于电流故障分量的变化方式而判别。为了校验启动元件在振荡中以及在振荡中发生故障情况下的动作情况，应用一种新的振荡模型和振荡中故障的模型。这种新的启动元件能明确地区分系统振荡以及故障（包括振荡中故障）。

超声治疗换能器的声场分析

无创超声治疗使用的体外聚焦超声换能器的聚焦方式有多种 ,多元组合聚焦是其中之一。与其他聚焦方式相比 ,多元组合聚焦超声换能器具有较大的聚焦深度、较理想的焦域以及较高的声强度等优点 ,并且聚焦区域和声强度易于控制。提出了一种新的多阵元球壳形超声换能器结构 ,该换能器由 113个排列在一个孔径为 112 mm的球形凹面上的圆形压电陶瓷片构成 ,焦距为 10 0 m m,工作频率为 1MHz。并应用几何声学法建立了换能器的声场的计算模型 ,并进行了实验验证。研究结果表明 :该换能器具有优异的声场性能 ,与机械扫描的方法相结合应用于高强度聚焦超声无创治疗设备 ,将极大地降低设备的复杂性 。

基于多小波分析的超声斑纹噪声抑制方法研究

多小波是对小波理论的一个新发展,它可以同时满足正交性、对称性、短支撑等良好特性要求,而标量小波不能同时达到这些要求.提出了一种新的基于多小波、多分辨率分析抑制超声斑纹噪声的理论和方法,通过评价两种多小波的分解与重构,得到了两种可以分别适用于这两类多小波的最佳预处理方法,给出了多小波变换的解析表达式.在二维图像阵列的应用方面,通过采用局部方差作为阈值,对超声斑纹图像进行阈值化去噪处理的实验结果表明,多小波变换在有效抑制斑纹噪声的同时,相对于其他方法还能更好地保留原图像的边界等重要特征信息.

输电线路远方防误闭锁系统

在分析近年来输电线路带电合接地刀闸及带接地刀闸合闸两类恶性误操作事故的基础上，本文提出实现远方防误闭锁的基本原理，阐述了远方防误闭锁系统的组成，并详述了其核心装置“ＨＶＳＥ－Ⅰ型高压线路安全会闸监控仪”的工作原理。它能有效地防止上述两类误操作事故。

基于小波的三维图像频域显示方法研究

提出了一种基于小波的频域体绘制算法(FWVR)进行三维图像重构。算法首先完成三维体数据的傅里叶变换和切平面提取,然后在频域中完成小波的多分辨率分解,并在不同分辨级上进行小波系数重建,最后做傅里叶逆变换,以得到观察平面上希望得到的体绘制图像。算法是基于CT成像和小波变换的原理,时间复杂度由视平面上的二维傅里叶逆变换决定,即O(N2logN)。应用此方法对128的医学体数据进行实验,结果证明该方法有效,采用伪彩色后的绘制效果3与光线投射法绘制效果基本相同,而速度大大提高。

一种处理边缘不连续图像的雷达算法

提出了一种处理边缘不连续图像的雷达算法.该算法的主要思想是,用统计学的方法判断一个像素属于一个区域的概率,从而把感兴趣的图像区域分割出来,即先记录像素点,包括点的颜色、坐标,再按一定的角度递增扫描图像边缘点以寻找边缘像素,其次把这些边缘点距扫描中心点的长度进行低通滤波以形成一个完整的边界,最后求出边缘线的质心,记录质心位置,并将这些数据作为自组织特征映射的输入且进行分类,由此完成区域的分割.该算法的时间复杂度为90×O(n3),较Hough变换的复杂度及鲁棒性更好.实验结果表明,所提算法在非规则区域分割上优于Hough变换,其运算效率高于视觉模型算法.