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心内传导通信调制方案分析
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作者 王汉 刘涛 +5 位作者 魏紫良 刘开剑 王志炯 潘少恒 韦孟宇 高跃明 《生命科学仪器》 2023年第4期57-61,共5页
目的:电流耦合心内传导通信(conductive intracardiac communication,CIC)方式已被证明适用于多腔无导线心脏起搏器(Leadless Cardiac Pacemaker,LCP)的同步。本文基于自主设计的电流耦合CIC收发器分析调制方式和信道长度(10mm-110mm)... 目的:电流耦合心内传导通信(conductive intracardiac communication,CIC)方式已被证明适用于多腔无导线心脏起搏器(Leadless Cardiac Pacemaker,LCP)的同步。本文基于自主设计的电流耦合CIC收发器分析调制方式和信道长度(10mm-110mm)对收发器性能的影响。方法:以FPGA为平台,结合外围电路设计出可实现OOK和CPFSK两种调制方式的电流耦合CIC收发器。通过离体猪心实验,检测所设计收发器的通信性能,并探究信道长度对收发器性能的影响。结果:实验表明,采用简单的调制技术,在较低的传输功耗下实现LCP是可行的;两种调制方式的传输误码率均处于较低水平(<2.80×10^(-5));在该信道长度内误码率波动明显,最大差值达100倍;OOK方式随信道长度的变化趋势比CPFSK方式更平缓。结论:OOK方式用于心内传导通信时准确性良好并具有更高的稳定性。 展开更多
关键词 人体通信 电流耦合 CIC收发器 误码率 OOK CPFSK
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应用滤波器组相关法去噪以检测心室晚电位 被引量:1
2
作者 韦孟宇 周礼杲 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期201-205,共5页
目的在心室晚电位的检测中 ,最大可能地保留晚电位在拍与拍间的变化。方法使用滤波器组 ,根据连续两拍心电信号间的相关特性检出QRS终点。结果仿真心电信号终点检出率在较低噪声时表现相当平稳地在 95%以上 ,只有当噪声增至高于 6μV时... 目的在心室晚电位的检测中 ,最大可能地保留晚电位在拍与拍间的变化。方法使用滤波器组 ,根据连续两拍心电信号间的相关特性检出QRS终点。结果仿真心电信号终点检出率在较低噪声时表现相当平稳地在 95%以上 ,只有当噪声增至高于 6μV时才明显的开始滑落 ,直到约 7μV时仍接近 90 %。而在临床心电信号实验中 ,只通过两拍亦取得与临床诊断相符的结果。 展开更多
关键词 滤波器组 相关系数 电位 QRS波群 小波 心室晚电位
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一种分布式多微处理器系统的动态自动定址协议
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作者 韦孟宇 潘少恒 《单片机与嵌入式系统应用》 2002年第1期31-33,共3页
针对传统分布式多微处理器系统需要在安装时替每个处理器设定地址的不便,提出一种简洁的通信协议及总线结构。通过这个协议,系统会在每次开机或重置时,自动为每一个处理器设定唯一的地址,大大地减免了系统安装及维修时需人工设置地址带... 针对传统分布式多微处理器系统需要在安装时替每个处理器设定地址的不便,提出一种简洁的通信协议及总线结构。通过这个协议,系统会在每次开机或重置时,自动为每一个处理器设定唯一的地址,大大地减免了系统安装及维修时需人工设置地址带来的麻烦。该协议已在澳门邮政局的自动化邮政信箱系统中运行了2年。 展开更多
关键词 分布式多微处理器系统 自动定址协议 数据总线
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准静态近似条件下电流耦合型人体通信模型的建立与验证 被引量:11
4
作者 高跃明 潘少恒 +2 位作者 杜民 韦孟宇 麦炳源 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期427-432,共6页
目的建立准静态近似条件下电流耦合型人体通信的电磁理论模型,并验证模型的正确性。方法以人体前手臂为研究对象,讨论人体组织在电流耦合型人体通信过程中满足准静态近似的条件,并由麦克斯韦方程推导出电磁模型的解析解;进而选用圆柱形... 目的建立准静态近似条件下电流耦合型人体通信的电磁理论模型,并验证模型的正确性。方法以人体前手臂为研究对象,讨论人体组织在电流耦合型人体通信过程中满足准静态近似的条件,并由麦克斯韦方程推导出电磁模型的解析解;进而选用圆柱形火腿肠作为实验模拟对象,验证模型的正确性。结果构建了准静态近似条件下人体通信的电磁模型,模型计算值与试验测值间偏差不超过10%;描绘出人体模型在贴附有环形电极的情况下,直径切面的电位分布及衰减情况。结论得到了电流耦合型人体通信在满足准静态近似条件下的电磁理论模型,为人体通信技术提供了初步的理论依据。 展开更多
关键词 人体通信 电流耦合 麦克斯韦方程 建模 解析解
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荧光免疫层析试条光电信号处理及特征量选取 被引量:8
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作者 高跃明 李天麒 +3 位作者 林传阳 潘少恒 韦孟宇 杜民 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期662-668,共7页
荧光免疫层析定量检测技术是一种正在兴起的即时检验技术。在前期荧光免疫层析定量检测仪的研究基础上,采用小波算法对A/D采样后的荧光信号进行去噪处理,选用中值滤波剔除基线漂移,最后比较了采用测试线峰值和面积作为特征量的定量检测... 荧光免疫层析定量检测技术是一种正在兴起的即时检验技术。在前期荧光免疫层析定量检测仪的研究基础上,采用小波算法对A/D采样后的荧光信号进行去噪处理,选用中值滤波剔除基线漂移,最后比较了采用测试线峰值和面积作为特征量的定量检测效果。数据显示,去噪后信噪比提高10 d B,相对均方差减小30.4%;采用峰值和面积值作为定量特征量的测量CV值分别为5.1%和0.4%,测量误差分别为9.1%和0.9%。结果表明采用积分面积作为特征量对荧光信号进行定量检测具有更好的准确度和重复性。 展开更多
关键词 免疫层析 定量检测 特征量 基线漂移
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电流耦合型人体通信准静态建模与收发器设计 被引量:6
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作者 高跃明 潘少恒 +2 位作者 麦炳源 韦孟宇 杜民 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第8期732-737,共6页
建立电流耦合型人体通信准静态场的电磁模型,为收发器设计提供理论指导。采用有限元方法建立包含电容效应的人体上臂模型,分析人体内部耦合电流的传输特性。以FPGA为平台设计出FSK调制器、全数字锁相环位同步电路和信号解调器,并辅以发... 建立电流耦合型人体通信准静态场的电磁模型,为收发器设计提供理论指导。采用有限元方法建立包含电容效应的人体上臂模型,分析人体内部耦合电流的传输特性。以FPGA为平台设计出FSK调制器、全数字锁相环位同步电路和信号解调器,并辅以发送端低通滤波、信号保持和接收端前处理电路,构成电流耦合型人体通信收发器。模型的传输增益特性具有高通特性,在100 kHz以下与实验数据具有较好的一致性。收发器可以5 Kb/s速率实现数字基带信号的可靠通信。建模与设计工作为电流耦合型人体通信的实现提供理论与实践依据。 展开更多
关键词 人体通信 电流耦合 准静态建模 电容效应 收发器 位同步
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植入式医学传感器体内通信的建模与分析 被引量:4
7
作者 高跃明 潘少恒 +2 位作者 麦炳源 韦孟宇 杜民 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2661-2666,共6页
研究植入式医学传感器体内通信的人体信道传输特性。采用有限元方法建立植入式医学传感器体内通信的准静态场模型,设计实验平台验证模型的正确性,计算出模型电导率分别为各向同性和各向异性时体内电信号沿轴向和径向传输的电位增益。结... 研究植入式医学传感器体内通信的人体信道传输特性。采用有限元方法建立植入式医学传感器体内通信的准静态场模型,设计实验平台验证模型的正确性,计算出模型电导率分别为各向同性和各向异性时体内电信号沿轴向和径向传输的电位增益。结果表明,植入式医学传感器的体内通信信号在准静态场频段内沿轴向衰减明显,沿径向稳定传输;信号增益受频率变化的影响较小;当电导率为各向异性时信号增益明显大于各项同性的情况;并比较了体内通信对射频通信在信号增益上的优势。 展开更多
关键词 植入式 传感器 体内通信 建模 增益 各向异性
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微弱电流耦合信号在人体上臂传输的建模与分析 被引量:2
8
作者 高跃明 潘少恒 +2 位作者 麦炳源 韦孟宇 杜民 《中国组织工程研究与临床康复》 CAS CSCD 北大核心 2011年第52期9738-9741,共4页
背景:基于人体组织的导电特性,研究微弱电流耦合信号在人体内的传输特性,对实现植入式医疗仪器的人体充电和通信具有重要意义。目的:分析微弱电流耦合信号在人体上臂的分布及衰减情况。方法:将人体上臂抽象成由皮肤、脂肪、肌肉、骨骼4... 背景:基于人体组织的导电特性,研究微弱电流耦合信号在人体内的传输特性,对实现植入式医疗仪器的人体充电和通信具有重要意义。目的:分析微弱电流耦合信号在人体上臂的分布及衰减情况。方法:将人体上臂抽象成由皮肤、脂肪、肌肉、骨骼4层组织构成的同心圆柱体,采用有限元方法建立微弱电流耦合信号在上臂传输的准静态场模型,分析了多种情况下模型中电流密度的分布,并将体表电位的衰减率与仿真结果进行比较。结果与结论:仿真结果表明肌肉层是人体内耦合电流传导的主要路径,皮肤层中的电流随频率提高而增大;人体内的传导电流远大于位移电流,但随频率的提高,位移电流逐步增大,传导电流减小;皮肤干湿程度对肌肉层中总电流密度大小有一定影响,湿皮肤时肌肉层中总的电流密度大于干皮肤时的情况;耦合电流的体表电位具有较大衰减,随频率提高成一定的高通特性,且是否考虑人体组织电容效应对建模的准确性具有显著影响;人体实验与仿真实验结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 电流耦合信号 人体传输 建模 电容效应 人体实验
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二维Otsu和改进区域生长法的荧光免疫层析试条浓度的定量检测 被引量:2
9
作者 高跃明 伊腾增 +2 位作者 韦孟宇 杜民 潘少恒 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1356-1360,共5页
目前荧光免疫层析试条的定量检测方法绝大多数采用光电反射法,该方法需要对试条进行高精度的定位并且需要复杂的传动装置。利用CMOS图像传感器获取荧光免疫层析试条的图像信息,采用图像分割方法用于荧光免疫层析试条检测线和质控线进行... 目前荧光免疫层析试条的定量检测方法绝大多数采用光电反射法,该方法需要对试条进行高精度的定位并且需要复杂的传动装置。利用CMOS图像传感器获取荧光免疫层析试条的图像信息,采用图像分割方法用于荧光免疫层析试条检测线和质控线进行自动识别,首先对采集到的原始图像进行增强预处理,并进行初步分割。然后选定处理后图像的种子点并通过改进的二维Otsu法选取生长阈值对图像进行区域生长,以实现对图像检测线和质控线的分割。结果表明该方法能够在目标和背景对比度很低的情况下,将图像检测线和质控线的轮廓清晰的分割出来,且区域一致性测度和对比度都比较理想。该方法检测不同浓度的试条,得到的特征值重复性小于5%,线性度大于0.99,准确度大于0.98。实验证明用该方法对荧光免疫层析试条进行定量检测是可行的,且较对比仪器具有更宽的检测范围。 展开更多
关键词 荧光免疫层析试条 图像采集 区域生长 二维OTSU 定量检测
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荧光免疫试条读数仪量程调节方法研究 被引量:2
10
作者 高跃明 黄弘舟 +3 位作者 林传阳 韦孟宇 杜民 潘少恒 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期124-128,共5页
随着荧光免疫层析技术朝着高灵敏度、宽检测范围的方向发展,对配套荧光免疫试条读数仪的检测要求也随之提高。通过研究荧光产生机理,建立调节量程的理论模型并提出一种提高荧光免疫试条读数仪检测上限和检测灵敏度的方法。设计数控恒流... 随着荧光免疫层析技术朝着高灵敏度、宽检测范围的方向发展,对配套荧光免疫试条读数仪的检测要求也随之提高。通过研究荧光产生机理,建立调节量程的理论模型并提出一种提高荧光免疫试条读数仪检测上限和检测灵敏度的方法。设计数控恒流源调整光源的激发光强,实现对试条荧光信号的控制,从而调节荧光免疫试条读数仪检测量程。实验表明,该方法使荧光免疫试条读数仪具备更宽的试条浓度检测范围,有效提高其检测上限与检测灵敏度。实验以C-反应蛋白(CRP)作为待测物质,结果表明荧光免疫试条读数仪检测上限较调整前提高4倍,检测灵敏度提高1倍,在2~0~2^(10)μg/m L浓度范围内检测结果的线性拟合优度R^2>0.99,与ESE的Quant分析仪在相同检测范围内的准确度一致性较好。 展开更多
关键词 荧光免疫层析 量程调节 数控恒流源
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电耦合型人体通信收发器的设计与实现
11
作者 高跃明 潘少恒 +2 位作者 麦炳源 韦孟宇 杜民 《电子技术应用》 北大核心 2011年第12期90-93,97,共5页
针对电流耦合型人体通信的特点,以FPGA为平台,分别设计出基于DDS的2CPFSK调制器、全数字锁相环位同步电路和信号解调器。此外,外围电路实现了发送端低通滤波、信号保持和接收端前处理等功能。最后对电流耦合型人体通信收发器的进行人体... 针对电流耦合型人体通信的特点,以FPGA为平台,分别设计出基于DDS的2CPFSK调制器、全数字锁相环位同步电路和信号解调器。此外,外围电路实现了发送端低通滤波、信号保持和接收端前处理等功能。最后对电流耦合型人体通信收发器的进行人体实验。实验结果表明收发器满足设计要求,可以实现数字基带信号在人体内的传输。 展开更多
关键词 人体通信 电流耦合 收发器 FPGA 位同步
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基于FPGA的免疫层析信号数据采集系统 被引量:2
12
作者 李国庆 魏建崇 +4 位作者 王志炯 高跃明 韦孟宇 杜民 潘少恒 《电子技术应用》 北大核心 2017年第7期88-91,95,共5页
提出了一种基于FPGA控制的免疫层析信号数据采集系统,系统由免疫层析模拟信号采集模块、FPGA数字控制模块和上位机处理模块组成。FPGA数字控制模块由A/D驱动、电机驱动和数据传输模块组成,其主要工作流程是电机转动的同时控制TM7705同... 提出了一种基于FPGA控制的免疫层析信号数据采集系统,系统由免疫层析模拟信号采集模块、FPGA数字控制模块和上位机处理模块组成。FPGA数字控制模块由A/D驱动、电机驱动和数据传输模块组成,其主要工作流程是电机转动的同时控制TM7705同步采样,并在RAM中缓存采样数据。该系统能够实现试条检测的控制,检测结果表示线性度为R^2=0.998,灵敏度为0.0277mL/μg,最低检测浓度为1.95μg/mL,重复性小于5%。该系统检测灵敏度较高、一致性稳定,具有较好的实用性和可扩展性。 展开更多
关键词 免疫层析 数据采集 FPGA控制
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肌肉电导率对人体通信信号传输的影响 被引量:2
13
作者 曾雪芝 高跃明 +3 位作者 潘少恒 麦炳源 韦孟宇 杜民 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第1期21-25,共5页
肌肉组织具有良好的电导率且占据人体较大体积,研究肌肉电导率在人体通信中的作用,有助于掌握电流耦合信号传输特性,提高人体建模的准确性。采用有限元法建立电流耦合信号在肢体传输的准静态场模型,研究不同频率下肌肉电导率的变化引起... 肌肉组织具有良好的电导率且占据人体较大体积,研究肌肉电导率在人体通信中的作用,有助于掌握电流耦合信号传输特性,提高人体建模的准确性。采用有限元法建立电流耦合信号在肢体传输的准静态场模型,研究不同频率下肌肉电导率的变化引起各组织层总电流密度分布的变化,重点分析肌肉各向异性电导率对耦合电流信号传输的影响,最后通过实验测量验证有限元模型。结果表明,超过64%的电流信号流经肌肉层,并且肌肉电导率越大流经肌肉层的电流越多;在1 kHz^1 MHz范围内,肌肉各向异性电导率对人体信号传输有较大影响;考虑肌肉电导率各向异性的模型更接近人体实验结果。 展开更多
关键词 肌肉电导率 各向异性 人体实体
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人体通信中发送端接触阻抗的实验研究 被引量:5
14
作者 陈艺东 曹玉婷 +5 位作者 高跃明 潘少恒 麦炳源 韦孟宇 李玉榕 杜民 《生物医学工程研究》 2010年第1期13-17,共5页
本研究着眼于电流耦合型人体通信方式,抽象并简化人体前臂的发送端等效电路模型。通过施加交变方波电流激励,测量使用不同尺寸电极时的模型参数,并比较不同频率下接收端的信号衰减率。结果表明人体前臂的信号衰减率随接触阻抗的增大而... 本研究着眼于电流耦合型人体通信方式,抽象并简化人体前臂的发送端等效电路模型。通过施加交变方波电流激励,测量使用不同尺寸电极时的模型参数,并比较不同频率下接收端的信号衰减率。结果表明人体前臂的信号衰减率随接触阻抗的增大而增大。在小腿处的测量也得到类似的结果。所以,在人体通信过程中应尽可能减小发送端"电极-皮肤"的接触阻抗,可提高通信质量。 展开更多
关键词 人体通信 电流耦合 接触阻抗 衰减率 交变电流
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对会展业楼宇空调系统实现分布式比例积分(英文) 被引量:1
15
作者 李东荣 潘少恒 +1 位作者 韦孟宇 麦炳源 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第S1期30-34,共5页
主要探讨多用途会展业楼宇之风机盘管(FCU)空调系统中实现分布式比例积分"D_PI"控制方法及其应用于各种房间的空调控制。随着澳门经济的高速发展,多用途会展业楼宇的兴建越来越多,人们对于这些商业楼宇室内空气环境及在空调... 主要探讨多用途会展业楼宇之风机盘管(FCU)空调系统中实现分布式比例积分"D_PI"控制方法及其应用于各种房间的空调控制。随着澳门经济的高速发展,多用途会展业楼宇的兴建越来越多,人们对于这些商业楼宇室内空气环境及在空调系统节能减排方面的关注日益加强。近年来,由于FCU的快速普及和发展,使得空调系统的效能大大提高,因此FCU也越来越多地被新的工程项目所采用。在这些FCU控制模板中,现时多采用嵌入式PI或PID的控制方法,其余皆为"On/O ff"的控制方法。然而这些控制模板的PI或PID(F_PID)参数一般由厂家设定,用户不可调整。一般来说,在多用途楼宇中,不同功能,不同位置的房间,根据其热能特性不同,在室内空气调节控制方面也不一样。由于现时所使用的F_PID控制模板不能满足多种房间的空调控制的问题,提出在FCU空调系统中采用"D_PI"的控制方法。这种方法能够针对不同房间的热能特性运用不同的控制参数,有效地调节房间温度。使用直接数字控制(DDC)模板,可通过调整其PI控制参数,得出相应的房间空调控制效果。根据个别房间的热能特性,经反复调试后得出最优化的PI参数值,再代入DDC模板控制房间空调。从实验结果所得,分布式比例积分"D_PI"控制方法对不同房间空调控制有显著的改善。基本上,所测房间的室内温度和所设置的温度差不大于0.5℃。 展开更多
关键词 分布式比例积分控制 空调系统 盘管风机 直接数字控制 会展产业
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负压DC-DC变换器中新型功率管驱动电路 被引量:1
16
作者 苏东来 韦孟宇 +1 位作者 高跃明 阴亚东 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1351-1356,共6页
提出了一种适用于反向降压(InvBuck)型负压直流-直流(DC-DC)变换器的功率管驱动电路。该驱动电路将输入的脉宽调制(PWM)信号生成两路非重叠的正压驱动信号,然后利用负压DC-DC变换器中飞电容的电压反转产生负压驱动信号。该驱动电路中所... 提出了一种适用于反向降压(InvBuck)型负压直流-直流(DC-DC)变换器的功率管驱动电路。该驱动电路将输入的脉宽调制(PWM)信号生成两路非重叠的正压驱动信号,然后利用负压DC-DC变换器中飞电容的电压反转产生负压驱动信号。该驱动电路中所有MOS管以及功率管的漏源电压(V_(DS))均不超过输入电源电压(≤V_(IN)),因而可用标准CMOS工艺实现。采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺完成了电路设计和仿真验证。结果表明,在900 kHz开关频率和5 V电源电压下,当PWM信号占空比在20%~90%范围变化时,本电路联合驱动功率管产生-0.99~-4.47 V的输出电压,仿真结果与理论计算值误差不超过0.7%,在输出最大电流100 mA时转换效率均大于91%。 展开更多
关键词 飞电容 反向降压型变换器 非重叠 负压 功率管驱动
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基于FPGA的人体通信中位同步提取电路的设计 被引量:2
17
作者 王文 高跃明 +4 位作者 陈艺东 潘少恒 麦炳源 韦孟宇 杜民 《生物医学工程研究》 2010年第3期181-185,共5页
根据人体信道特点,以FPGA为平台设计了一种适用于电流耦合型人体通信的全数字锁相位同步提取电路。仿真和测试的结果表明,该电路具有较好的相位跟踪性能,可以达到锁定时间短、相位抖动小、锁相精度高的结果,为讨论人体通信系统的实现与... 根据人体信道特点,以FPGA为平台设计了一种适用于电流耦合型人体通信的全数字锁相位同步提取电路。仿真和测试的结果表明,该电路具有较好的相位跟踪性能,可以达到锁定时间短、相位抖动小、锁相精度高的结果,为讨论人体通信系统的实现与传输方式提供了有效保证。 展开更多
关键词 人体信道 电流耦合性 人体通信 FPGA 相位跟踪 全数字锁相环 位同步 传输方式
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基于Nintendo Wii Balance Board的平衡测量及神经反馈训练提高健康人平衡能力的初步研究(英文)
18
作者 南文雅 曲晓婷 +3 位作者 万峰 韦孟宇 胡勇 Rosa Agostiho 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期391-395,共5页
神经反馈训练在提高认知能力及治疗精神疾病方面具有积极效果,但其在健康人平衡能力方面的作用还没有研究.本文对神经反馈训练用于提高健康人平衡能力进行了初步研究.为了经济有效地检测平衡能力及神经反馈后的平衡能力变化,首先研究了... 神经反馈训练在提高认知能力及治疗精神疾病方面具有积极效果,但其在健康人平衡能力方面的作用还没有研究.本文对神经反馈训练用于提高健康人平衡能力进行了初步研究.为了经济有效地检测平衡能力及神经反馈后的平衡能力变化,首先研究了作为平衡测量系统的Nintendo Wii Balance Board(WBB),实验结果表明WBB具有良好的可靠性及灵敏度.对一位年轻健康的受试者做了连续5天的神经反馈训练,并在神经反馈训练前后用WBB测量了其平衡能力.神经反馈训练以后,该受试者左脚睁眼站立的平衡能力得到了改善. 展开更多
关键词 平衡 神经反馈训练 压力中心 NINTENDO WII BALANCE BOARD
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基于增强现实的计算机辅助微创手术导航系统 被引量:2
19
作者 黄伟萍 韦孟宇 +1 位作者 杜民 高钦泉 《信息技术与网络安全》 2018年第1期76-80,共5页
计算机辅助导航技术在微创手术中扮演着越来越重要角色。针对微创手术的病灶复杂解剖位置以及内窥镜视野的局限性,设计开发了一套基于增强现实的计算机辅助微创手术导航系统。系统首先实现将术前影像重建的3D模型与患者术中视野中的真... 计算机辅助导航技术在微创手术中扮演着越来越重要角色。针对微创手术的病灶复杂解剖位置以及内窥镜视野的局限性,设计开发了一套基于增强现实的计算机辅助微创手术导航系统。系统首先实现将术前影像重建的3D模型与患者术中视野中的真实器官组织配准重合,然后基于立体内窥镜的视觉跟踪技术来实时获取内窥镜的运动姿态,根据多自由度的变换矩阵使3D模型与真实目标实时重合,以此来定位手术内窥镜的位置,为手术推进提供增强现实的"地图"导航,提高手术操作的精准度。通过仿真实验验证,该系统具有良好的视觉导航效果。 展开更多
关键词 立体校正 配准 增强现实 重投影误差 局部地图优化
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基于双目视觉的盆腔微创手术增强现实导航仿真系统的设计
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作者 高钦泉 黄伟萍 +2 位作者 杜民 韦孟宇 柯栋忠 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第9期2660-2665,2695,共7页
基于内窥镜视觉导航的盆腔微创手术,往往因为病灶的复杂解剖位置以及内窥镜视野的局限性,对手术的顺利开展提出了重要的挑战。针对这个问题,设计并开发一套基于立体视觉的盆腔微创手术的增强现实(AR)导航仿真系统。首先,利用术前的CT影... 基于内窥镜视觉导航的盆腔微创手术,往往因为病灶的复杂解剖位置以及内窥镜视野的局限性,对手术的顺利开展提出了重要的挑战。针对这个问题,设计并开发一套基于立体视觉的盆腔微创手术的增强现实(AR)导航仿真系统。首先,利用术前的CT影像重建骨盆3D模型以及盆腔的真实手术视频,生成带有纹理信息的骨盆3D模型,仿真一套具有真实轨迹的手术视频;然后,利用基于可视点颜色一致性的2D/3D配准技术,实现术前重建模型与手术视野的初始化配准。利用立体视觉跟踪算法,对手术过程中的内窥镜位置进行跟踪,根据内窥镜多自由度的变换矩阵来实现术前3D模型与手术视野的融合与增强现实导航。估计轨迹与真实轨迹的均方根误差为2.3933 mm,仿真实验表明,导航系统为视觉导航提供良好的增强现实显示效果。 展开更多
关键词 2D/3D配准 颜色一致性 内窥镜跟踪 增强现实 手术导航仿真系统
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