基于人工神经网络的叶脉信息提取--植物活体机器识别研究I

叶片的识别是识别植物的重要组成部分,特别在野外识别植物活体尤其重要.叶脉的脉序是植物的内在特征,包含有重要的遗传信息.但由于叶脉本身的多样性,利用单一特征的图像处理方法难以有效地提取叶脉.为了充分利用图像的信息,本文提出了一种基于人工神经网络的叶脉提取方法.该方法利用边缘梯度、局部对比度和邻域统计特征等10个参数来描述像素的邻域特征,并将其作为神经网络的输入层.实验结果表明,与传统方法相比,经过训练的神经网络能够更准确地提取叶脉图像,为进一步的叶片识别打下了良好的基础.     

FLAIR和DWI在急性脑梗塞中的应用

目的：比较液体衰减反转恢复（FLAIR）和弥散加权成像（DWI）在急性脑梗塞中的应用.方法：14例急性脑梗塞患者接受FLAIR和DWI MRI检查评价病变的显示范围,边界及对比度并计算病变区.结果：FLAIR序列和DWI对病变的显示范围,均优于常规T2WI,以DWI对病变显示更佳.结论：FLAIR和DWI在急性脑梗塞中均有用,以DWI最好,且能对急性脑梗塞作定量评价.     

三维超声心脏图像的模糊聚类分割

采用三维超声心动图对小儿先天性心脏病进行诊断与治疗能达到比传统二维超声心动图更直观的效果。然而由于超声图像质量较差,三维超声心动图的可视化效果往往无法达到医生的要求。本文对三维超声心脏图像进行分割,以改进超声图像的可视化效果,并为参数提取等提供基础。首先采用快速的模糊c均值聚类得到初始分割结果;然后利用图像多分辨率技术进行修正;接着结合图像的对比度进行进一步的分割;最后,把处理后的图像用绘制的方法显示出来。本文的结果对超声图像的可视化效果有一定的改善.     

在电子耳蜗CIS方案中语音增强算法的实现

目的：电子耳蜗是一个帮助聋人恢复听觉的装置。它根据人耳的仿生学原理,用有限个电极刺激神经以恢复聋人听觉。目前实际应用的电子耳蜗技术已经能够在安静环境下帮助聋人恢复一定的听觉。本文在使用GIS方案的基础上,采取了频谱增强的方法,以提高电子耳蜗的在噪声环境下的性能。另外采用计算机仿真及声音合成的方法,以评估耳蜗植入者听到的声音。本实验获得了比较好的试听效果。其中提出的方法对耳子耳蜗的研究和工程现实具有一定的意义。     

根状茎型植物扁秆荆三棱对土壤养分异质性尺度和对比度的生长响应

土壤养分的空间异质性在自然界普遍存在, 而克隆植物被认为能很好地适应和利用土壤养分异质性。尽管尺度和对比度是异质性的两个重要属性, 但有关土壤养分异质性的尺度和对比度及其交互作用对克隆植物生长和分株分布格局影响的研究仍比较缺乏。在一个温室实验中, 根状茎型草本克隆植物扁秆荆三棱(Bolboschoenus planiculmis) (异名扁秆藨草(Scirpus planiculumis))被种植在由高养分斑块和低养分斑块组成的异质性环境中。实验为两种尺度处理(大斑块和小斑块)和两种对比度处理(高对比度和低对比度)交叉组成的4种处理组合。在每个处理中, 高养分和低养分斑块的总面积相同; 在所有4种处理中, 土壤养分的总量也完全相同。无论在整个克隆(植株)水平, 还是在斑块水平, 尺度、对比度及其交互作用对扁秆荆三棱的生物量、分株数、根状茎长和块茎数的影响均不显著。然而, 在斑块水平, 扁秆荆三棱在高养分斑块中的生物量、分株数、根状茎长和块茎数均显著高于低养分斑块, 而在高养分斑块中相邻分株间的距离(间隔物长)小于低养分斑块, 并且这种效应均不依赖于斑块尺度的大小和对比度的高低。因此, 在土壤养分异质性环境中, 扁秆荆三棱可以通过缩短间隔物长, 并可能通过提高根状茎的分枝强度, 把较多的分株和潜在分株放置在养分条件好的斑块中。这种响应格局体现出克隆植物的觅食行为, 有利于整个克隆对异质性资源的吸收和利用。然而, 该实验中的尺度和对比度对扁秆荆三棱分株的放置格局均没有显著效应。作者推测, 在一个更大的斑块尺度和(或)对比度范围内, 扁秆荆三棱对土壤养分异质性的响应可能不同。因此, 下一步的研究应涉及更广泛的尺度和对比度。     

PATCHY CONTRAST OF HABITAT AFFECTS INTRACLONAL DIVISION OF LABOR OF POTENTILLA ANSERINA

 相互连接的克隆植物分株分别处于资源互补性的不同斑块时, 将可能发生形态结构的特化, 以更有效地吸收利用所处斑块中丰富的资源, 形成分株的功能分化, 即克隆内分工。生境的斑块对比度, 作为资源或环境异质性的主要素, 在一定程度上决定克隆内分工的发生状况。该文以鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)为材料, 在自然条件下将多组分株对置于不同的斑块对比度处理下, 比较了它们克隆内分工的发生状态, 试图发现分工与斑块对比度的关系, 同时考察在克隆分工过程中分株的可塑性变化及其与分工的关系。该实验的理论假设是: 分株发生分工的程度与分株所处斑块的资源对比度成正相关。研究结果表明, 鹅绒委陵菜分株的高度和叶面积对局部光照环境产生强烈的可塑性反应, 反应的结果是增加了对匮乏的光资源的获取。从分株根冠比和我们提出的分工指数来看, 分工的程度在一定的斑块对比度范围内随斑块对比度的增强而增强, 但到达一个最大值后又迅速降低。鹅绒委陵菜分株之间的分工和结构特化往往滞后于分株对所处局部环境的适应性可塑性变化, 而后者往往在分株之间具有独立性和局部特征。克隆内分工主要依赖于生物量分配的调节而实现, 其发生状态都是分株系统在分工收益、分工代价与分工风险之间权衡的结果, 而这种结果在很大程度上取决于分株所处的斑块对比度。     

朝向和对比度同时快速变化条件下的分辨能力

在自然的视觉中,投射到视网膜上的视觉图像总是在不停地变化,而人类的感知系统依然可以准确高效地识别物体.因此,人类的感知系统有相应的快速处理机制以应对这种动态变化．然而,前人的实验都是在相对稳定的刺激条件下研究人类被试的感知系统对一个刺激参数的反应,比如在固定对比度下测试朝向分辨能力,或在固定朝向测定对比度分辨能力,而朝向和对比度同时变化时,人类对这两个参数的分辨能力仍然缺乏研究．因此,在本实验中,我们使用朝向和对比度同时变化的刺激,研究了人类被试对朝向和对比度的分辨能力．结果表明,在这种动态变化的条件下,被试对朝向和对比度的分辨阈值都有显著性的降低．而且,朝向分辨阈值降低的幅度与在固定对比度参数条件下的分辨阈值成负相关,即在固定对比度条件下朝向分辨阈值较高的被试,在朝向和对比度同时变化条件下,其朝向分辨阈值降低的幅度相对要大,朝向分辨能力也就相对地提高更大．对比度分辨能力也呈现同样的规律．这些结果说明,朝向和对比度的同时变化提高了被试对朝向和对比度的分辨能力,一个参数变化时其分辨能力越低的被试,两个参数变化时其分辨能力提高的幅度就越大．揭示了视觉系统处理这种多刺激参量信息变化的能力和机制,对人类视觉系统在真实的视觉过程中如何处理朝向和对比度信息提供了认识．