摘要：针对基于肿瘤形态学或肿瘤整体平均参数的方法无法对肿瘤治疗进行早期疗效评估的问题,提出了一种基于体素的肿瘤疗效影像学早期评估方法。该方法借助动态增强磁共振成像(DCE-MRI)技术,采用弹性结合刚性配准的方法使治疗前和治疗早期的DCE-MRI肿瘤区域每个体素一一对应;根据药代动力学模型计算基于体素的容积转移常数(Ktrans),设计阈值以得到治疗早期Ktrans显著增加、显著减少与无明显变化的体素的体积分数(F+、F-与F0);利用线性回归方法获取体积分数与病理学肿瘤细胞坏死率(TCNR)的相关性,此外,根据受试者工作特征(ROC)曲线确定体积分数对治疗效果的评估能力。我们采用10例软组织肉瘤病例在治疗前与治疗早期(2周)的DCE-MRI图像数据以及治疗后的病理学肿瘤细胞坏死率进行实验,实验结果表明,F-与TCNR呈显著负相关(R2=0.832 8,P=0.000 2),F0与TCNR呈显著正相关(R2=0.788 4,P=0.000 6);而且,F-(AUC=0.905,P=0.053)与F0(AUC=0.857,P=0.087)对治疗效果具有较好的评估能力,因此我们认为F-和F0可作为一种有效的影像学生物标记物用于肿瘤疗效的早期评估。

摘要：高分辨率测温技术是海底热流探测中的关键技术之一.本文基于测温精度高、稳定性良好的Pt1000铂电阻,采用电桥反转激励电路原理设计了一种低噪声、高分辨率测温电路.海底原位测试结果表明:基于该电路原理的第1版电路板(V1)在1.2°C～2.7°C的温度波动量为1.960～1.990mK,峰-峰值分辨率为0.980～0.995mK;第2版电路板(V2)在1.2°C～1.3°C的温度波动量为2.260mK,峰-峰值分辨率为1.130mK.这说明本文已经实现了Pt1000铂电阻的mK级高分辨率测温.将该测温方案应用于海底热流探测技术中,可获得较高精度的地热参数,且由峰-峰值分辨率带来的地温梯度测量误差将在3%以内.

摘要：为了利用计算机方便快捷地生成表情逼真的动漫人物,提出一种基于深度学习和表情AU参数的人脸动画生成方法.该方法定义了用于描述面部表情的24个面部运动单元参数,即表情AU参数,并利用卷积神经网络和FEAFA数据集构建和训练了相应的参数回归网络模型.在根据视频图像生成人脸动画时,首先从单目摄像头获取视频图像,采用有监督的梯度下降法对视频帧进行人脸检测,进而对得到的人脸表情图像准确地回归出表情AU参数值,将其视为三维人脸表情基系数,并结合虚拟人物相对应的24个基础三维表情形状和中立表情形状,在自然环境下基于表情融合变形模型驱动虚拟人物生成人脸动画.该方法省去了传统方法中的三维重建过程,并且考虑了运动单元参数之间的相互影响,使得生成的人脸动画的表情更加自然、细腻.此外,基于人脸图像比基于特征点回归出的表情系数更加准确.

摘要：基于双光路原理,研制出一种同步测量海水固有光学特性的高光谱剖面仪样机.样机用全反射管作测量吸收系数的样品池,全吸收管作测量衰减系数的样品池.使用高灵敏度的电荷耦合器（CCD）做光纤单色仪的光电探测器件,样机的光谱分辨率达到***信号的积分时间由复杂可编程逻辑器件（CPLD）和可编程计数器自动调整.用PC104微机自动控制数据采集和数据存储.存储数据由无线通信器件下载.室内实验验证了仪器测量的稳定性和可靠性.

摘要：在微纳米尺度上对活细胞高分辨率成像对生命科学研究具有重要的意义,其将有助于再现正在发生的生命过程、检测细胞对外界刺激做出的响应,甚至观测某些蛋白簇在细胞膜表面的运动。然而直到今天,仍然没有很好的实现上述目标。扫描离子电导显微镜(SICM)由于其真正的非接触、高分辨、无损独特成像方式,规避了扫描过程中探针与样品表面发生力的接触,得到越来越多的关注和广泛的应用。从系统的角度阐述自制SICM系统的设计、硬件集成及跳跃模式扫描算法的实现,并通过对聚二甲基硅氧烷(PDMS)栅格成像以及与原子力显微镜(AFM)成像结果的对比,验证了系统功能的正确性和有效性;最后开展了生理环境下活体细胞的原位扫描成像实验,初步获取了活体神经细胞轴突结构的三维形貌图像。SICM的成功搭建,将为人们深入了解生理条件下活体生物样品表面微观结构与功能机理等提供有效的研究方法与手段。

摘要：激光诱导击穿光谱(LIBS)为多元素同时分析提供了一种简单、快速的分析工具。对LIBS多元素同时分析时实验参数优化,提出了一个"综合信背比(ISBR)"的优化目标函数。基于二次回归正交设计(QROD)构建了激光脉冲能量、检测延时、样品距透镜距离、积分时间这些因素对目标函数影响的多因素模型。结果表明,目标函数可以顾及多条谱线性能,为多元素同时分析提供参数优化的依据。利用QROD方法建立多因素模型,可以获得比单因素逐个优化更优的实验条件,并大大减少了实验次数。

摘要：精密转台是精密测量仪器的重要组成部分,转台轴系精度对仪器整体精度有重要影响。文中根据多光栅测角传感器特点,设计了一台一维精密转台,通过有限元分析完成转台的力学性能分析。其中,使用ANSYS软件对转台进行静力学分析,仿真使用环境下转台的应力分布和位移分布情况;通过动力学模态分析,得出转台各阶振型及相应固有频率。完成设计和仿真后,使用千分表对转台轴系的轴向跳动和径向跳动进行测量,通过建立数学模型分析转台回转精度,验证转台轴系回转精度达到4. 3″。

摘要：雨滴形状、直径、降落速度等是表征雨滴特性的重要物理量。为了获取雨滴物理特性参数,基于粒子成像的瞬态测量可视化技术,研制了降雨环境下拍摄雨滴影像的光路系统和成像系统,开发了雨滴影像的识别、提取、量测等软件系统,设计了一种基于面阵电荷耦合元件的自然降雨成像测量系统。钢珠洒落实验发现该技术观测误差小。外场观测实验发现本次降雨主要以中等粒子为主,雨滴直径和降落速度均值分别为2.00 mm和3.52 m/s。雨滴降落速度可由雨滴直径的线性回归方程表达,且该方程的预测准确度和精度较高。可见,该测量技术可以准确地获取雨滴物理特性参数,为降雨特征和土壤侵蚀研究开辟了新途径。

摘要：电荷耦合器件(CCD)辐射效应测试系统需具备通用性。通常情况下需要为每一种CCD设计一款测试电路,无法满足通用性要求,通用性电路的难点在于不同CCD要求不同的驱动通道数、驱动时序、信号占空比及工作点。提出了一种适用于多种CCD的测试电路设计方法。以现场可编程门阵列(FPGA)负责时序发生、工作点调节及整个系统的控制,驱动模块采用工作点可调的模式,并结合电荷泵技术,仅需更改FPGA设计及给驱动模块提供不同的工作点电压,便可使以上驱动参数可调,实现测试电路的通用性。采用该方法进行测试还可以适应CCD辐照后工作点的变化。最后通过正确驱动TCD1209线阵CCD和4096×96型TDI-CCD,并对TDI-CCD总剂量辐照实验进行正确的参数测试,验证了通用测试电路设计方法的可行性。

摘要：全球定位系统(global positioning system,GPS)卫星的IIR和IIF卫星能够在各个信号分量之间重新分配其发送信号的功率,一个或多个GPS信号可以在指定区域根据需要进行功率调整或者关闭。分析GPS信号的变化特征对于地面和空间应用有重要的意义。风云三号D(FengYun-3D,FY-3D)卫星是中国极轨气象卫星之一,利用FY-3D卫星实际测量数据可以帮助GPS用户全面了解GPS功率调整的特点。首先,利用FY-3D运行轨道全球覆盖的特点分析GPS信号的强度,特别是GPS信号功率调整时间段信号变化的特点;然后,使用在轨数据研究了全球范围L波段信号干扰的特征,得到了干扰对全球导航卫星系统掩星探测仪掩星天线的自动增益控制和基底噪声的影响。结果表明:从2020-02-14开始的GPS功率调整以[35°N,37°E]和[35°N,69°E]为中心,覆盖半径约为7500 km,在该区域内GPS P(Y)码功率增加约10 dB;GPS L1和L2频段在中东地区持续受干扰的影响,该区域的基底噪声比其他区域增加约3~10倍;干扰区域中心点和GPS功率调整区域中心点大致在同一位置。GPS卫星的功率调整和信号干扰对GPS用户,特别是低轨卫星的定位有明显的影响,在GNSS接收机设计时应引起重视。