基于空间频域滤波高动态光学投影层析的斑马鱼三维成像研究

本文提出了一种基于空间频率滤波的多曝光融合的高动态投影层析三维成像方法,实现了活体斑马鱼（17 mm × 4 mm,最大厚度为2.33 mm,最小厚度为0.29 mm）的三维结构成像. 通过相机采用不同曝光时间记录系列吸收图像,将每张图像取变换到频域去除低频后,将各张滤波后叠加并逆傅里叶变换回空域,对变换后的图像进行归一化处理,最终获得高动态图像. 在每个投影角度获得这种高动态吸收投影图像,进行滤波反投影算法重建,获得高动态的整条斑马鱼三维结构信息. 实验成像结果表明,这种空间频率滤波多曝光融合的高动态光学投影层析三维成像研究,可以获得复杂结构更丰富的空间信息,对斑马鱼等模式生物早期胚胎生长发育进程进行监测和定量评估有一定的应用前景.     

基于高光谱成像和主成分分析的水稻茎叶分割

在单株水稻表型测量研究中,为了实现绿叶面积和茎叶相关表型参数的准确计算提供技术保障,茎叶的分割是非常重要的一步。传统的人工测量方法费时费力,且主观性较强,而基于普通相机拍摄的彩色图像进行分割效果很差。本研究介绍了一种使用可见光-近红外高光谱成像系统自动区分单株盆栽水稻茎叶的方法。首先将各波长下的图像从原始二进制数据中提取出来,接着使用主成分分析所有波长下的图像,并提取出主要的主成分图像,再基于数字图像处理技术将茎叶区分开。实验结果表明,本系统以及文中所用方法对分蘖盛期的水稻茎叶有很好的分割效果,这为后续水稻茎叶表型性状高通量、数字化、无损准确提取提供了重要的技术保障,并进一步促进植物表型组学的发展。     

基于主成分分析的音乐事件相关脑电变化研究

目的:对在不同音乐背景下获取的脑电数据进行主成分分析.方法:在受测者闭眼欣赏喜欢音乐,闭眼欣赏不喜欢音乐,安静闭眼期间获得脑电数据,并对其进行主成分分析,提取第一主成分,主成分荷载,得出在不同条件和不同事件下主成分的变化规律以及影响主成分变化脑电极的变化规律.数据处理和统计分析采用独立设计的脑电图分析工具箱和主成分分析程序.结果:脑电图数据经过主成分分析后,第一主成分贡献率变化就有比较明显的规律,在闭眼欣赏喜欢音乐时,第一主成分贡献率明显比欣赏不喜欢音乐和安静闭眼时高.在前头部,欣赏喜欢音乐时和欣赏不喜欢音乐时,影响第一主成分的脑电极分别在右前头部和左前头部脑电信号比较强.结论:在不同音乐背景下,大脑左右前头部会受不同音乐所影响,同时也会对人的感觉,情感,情绪等会产生重要的影响.     

高动态光学血管造影成像

我们提出一种高动态光学血管造影成像(HDOA)方法来实现活体生物样本血管造影成像.该方法通过设置高动态范围曝光时间,依据动态积分效应和吸收效应以实现高动态积分时间调制.通过该方法,不仅能够同时获得各级血管清晰的造影图像,还能消除样品厚度不均、吸收系数不同对成像造成的影响.论文以仿体和活体金鱼为样品,通过实验验证了HDOA方法根据动态积分调制效应和吸收效应,能有效实现各级血管同时成像.     

绣球菌营养价值主成分分析

为了综合评价绣球菌的营养价值,对其菌丝体与子实体蛋白质的化学评分(CS)、氨基酸评分(AAS)、必需氨基酸指数(EAAI)、生物价(BV)、营养指数(NI)及氨基酸比值系数分(AARCS)6个指标进行主成分分析。结果表明,可将原来的6个营养价值指标综合为2个主成分,其累计贡献率达99.543%,其中,决定第1主成分大小的是EAAI和BV,决定第2主成分大小的是CS和AAS。根据试验材料的主成分得分及综合得分,玉米粉配方菌丝体营养价值高于子实体。     

基于主成分分析的随机森林视网膜OCT图像分层算法研究

视网膜是层状结构,临床上可以根据视网膜层厚度改变对一些疾病进行预测和诊断.为了快速且准确地分割出视网膜的不同层带,本论文提出一种基于主成分分析的随机森林视网膜光学相干断层扫描技术(optical coherence tomography,OCT)图像分层算法.该方法使用主成分分析(principal component analysis,PCA)法对随机森林采集到的特征进行重采样,保留重采样后权重大的特征信息维度,从而消除特征维度间的关联性和信息冗余.结果表明,总特征维度在29维的情况下,保留前18维度训练速度提高了23.20%,14维度训练速度提高了42.38%,而对图像分割精度方面影响较小,实验表明该方法有效地提高了算法的效率.     

基于主成分分析的古树土壤肥力综合评价

以广州市海珠区登记在册的40株古树为研究对象,调查其生长状况,采集土壤测定pH、EC值、容重、通气度、有机质、全N、全P、全K、水解N、有效P、速效K含量等11项理化指标,采用主成分分析和聚类分析对古树土壤肥力进行综合评价.结果表明:海珠区大多数古树土壤EC值偏低(<0.35 mS·cm-1),表现为强变异;土壤有机质...     

中国人群肤纹的主成分分析

近年来 ,我国学者多将中国人群分为南、北两大类群。作者对我国 5 9个人群的肤纹进行主成分分析。结果表明 ,根据肤纹特征 ,可将中国人分为 6个族群 ,除北方族群、南方族群外 ,存在着新疆族群与西藏族群。新疆族群与北方族群相比 ,斗型率低 ,尺箕、桡箕率高 ,小鱼际区与指间区Ⅱ、Ⅲ真实花纹率高。西藏族群斗型率高、尺箕率低。北方族群与南方族群相比 ,指纹嵴线总数、小鱼际区与指间区Ⅲ真实花纹率高。此外 ,还存在南北族群间的过渡族群与南北混合族群。 8个汉族人群未能聚集 ,分散于各族群中。这表明 ,汉族与少数民族间、南北方民族间存在着肤纹基因的交流。将中华民族分为南北两大类群的观点可能过于简单化了。     

基于主成分分析水稻植株CH4排放估算模型

估算稻田甲烷（CH4）排放量是开展稻田甲烷排放研究的重要内容之一．通过观测南方红黄壤稻田不同水稻品种甲烷排放通量,测定了16个早稻、20个晚稻品种的植株节间组织的数量特征．选取株高、茎秆长度、茎秆维管束面积／茎壁横切面积、茎壁横切面积／节间横切面积、叶鞘横切面积／节间横切面积、气腔面积／茎壁横切面积、维管束总面积／茎壁横切面积等相关因子进行了主成分分析,建立基于水稻植株的CHa排放估算模型,早、晚稻估算模型相关系数分别为0．827、0．853．同时构造了综合评价函数,得出了水稻品种CH4排放综合分值,与实测结果相比较,吻合度较高．利用估算模型进行模拟,比较模拟值与实测值,相对误差较小,证明模型具有有效性和可行性,为估算水稻CH4排放提供参考依据,为评价水稻品种CH4排放高低提供经验参考．     

光学相干层析分子成像方法初探

介绍了分子对比剂在光学相干层析成像(optical coherence tom ography,OCT)技术中的研究现状,概述了迄今出现的几种不同的光学相干层析分子成像方法(m olecu lar contrast OCT,简称为MCOCT),讨论了MCOCT的几个重要的实际问题:对比剂的选择范围、激发光强的限制、各种方法灵敏度比较以及MCOCT应用于临床与生物学领域需要考虑的因素。     

中国原产石蒜属植物的数量分类和主成分分析

应用数量分类学方法对中国原产石蒜属13种2变种的35个性状进行Q、R聚类分析和主成分分析,探讨国产石蒜属植物种间的亲缘关系,并对分类性状进行评价。研究结果显示,Q型聚类可分为2个大类和8小类,安徽石蒜与长筒石蒜的亲缘关系很近,认为将其作为长筒石蒜的变种更为合适,同时支持玫瑰石蒜、红蓝石蒜、乳白石蒜、江苏石蒜、稻草石蒜的杂交起源观点。R型聚类可分为7个组;经主成分分析,35个性状可综合为5个主成分,其累积贡献率达82.55%,根据这5个主成分与性状间的相关性,选出影响比较大的16个性状,其中鳞茎形状、花被片宽和雄蕊长/花被片长的比值最为重要,可作为大类群划分的依据,而花被片是否具条纹、花丝颜色、花色、花葶粗、幼叶尖端及边缘颜色、种子有无等可作为物种划分的重要依据。     

Generation and 3-Dimensional Quantitation of Arterial Lesions in Mice Using Optical Projection Tomography

The generation and analysis of vascular lesions in appropriate animal models is a cornerstone of research into cardiovascular disease, generating important information on the pathogenesis of lesion formation and the action of novel therapies. Use of atherosclerosis-prone mice, surgical methods of lesion induction, and dietary modification has dramatically improved understanding of the mechanisms that contribute to disease development and the potential of new treatments.Classically, analysis of lesions is performed ex vivo using 2-dimensional histological techniques. This article describes application of optical projection tomography (OPT) to 3-dimensional quantitation of arterial lesions. As this technique is non-destructive, it can be used as an adjunct to standard histological and immunohistochemical analyses.Neointimal lesions were induced by wire-insertion or ligation of the mouse femoral artery whilst atherosclerotic lesions were generated by administration of an atherogenic diet to apoE-deficient mice.Lesions were examined using OPT imaging of autofluorescent emission followed by complementary histological and immunohistochemical analysis. OPT clearly distinguished lesions from the underlying vascular wall. Lesion size was calculated in 2-dimensional sections using planimetry, enabling calculation of lesion volume and maximal cross-sectional area. Data generated using OPT were consistent with measurements obtained using histology, confirming the accuracy of the technique and its potential as a complement (rather than alternative) to traditional methods of analysis.This work demonstrates the potential of OPT for imaging atherosclerotic and neointimal lesions. It provides a rapid, much needed ex vivo technique for the routine 3-dimensional quantification of vascular remodelling.     

氟监测植物筛选的主成分分析方法

氟监测植物筛选的主成分分析方法马恩林（首都师范大学,北京１０００５３）ＵｓｅｏｆＰｒｉｎｃｉｐａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｉｎＳｅｌｅｃｔｉｎｇＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＰｌａｎｔｓｆｏｒＦｌｕｏｒｉｄｅ￥ＭａＥｎｌｉｎ（ＣａｐｉｔａｌＮｏｒｍａ...     

Visualizing Solvent Mediated Phase Transformation Behavior of Carbamazepine Polymorphs by Principal Component Analysis

The purpose of this research is to gain a greater insight into the hydrate formation processes of different carbamazepine (CBZ) anhydrate forms in aqueous suspension, where principal component analysis (PCA) was applied for data analysis. The capability of PCA to visualize and to reveal simplified structures that often underlie large data sets are explored. Different CBZ polymorphs were dispersed separately in aqueous solution, and then recovered and measured by FT-Raman spectroscopy. PCA was employed for visualizing the dynamics of the phase transformation from each CBZ polymorph to the dihydrate (DH). As a comparison to PCA visualization, the transformation process of each CBZ polymorph was quantified using PLS modeling. The results demonstrated that PCA has advantages in presenting the original data in terms of the differences and similarities, and also directly identify the statistical patterns in the data even when the data set is large. These advantages provided greater insight into the measured Raman spectra as well as the phase transformation process of CBZ polymorphs to the DH in aqueous environment.     

基于主成分特征投影法建立利用16S rRNA基因序列进行物种分类方法的研究

提出一种有别于系统发育树的根据16S rRNA基因序列进行物种分类的新方法。首先将基因的碱基字母形式转换成数字形式,构建多维向量。然后根据主成分分析方法将该向量向数据分布最大方向投影,将原数据用几个“主成分”线性表出,而不丢失原数据的信息,采用主成分的显示功能作出三维主成分特征投影视图,达到分类的目的。在双歧杆菌和肠球菌的分类识别中得到较好的应用。     

番茄ILs果实性状的主成分分析与聚类分析

利用以栽培番茄Lycopersicon esculentum(加工番茄M82)为背景创建的L.pennellii LA716渐渗系群体(ILs,introgression lines),对7个番茄果实主要性状进行了主成分和聚类分析。结果表明,7个果实性状可简化为3个主成分,分别为果实质量因子、果形因子和品质因子,累计贡献率85.435%。利用欧式距离,类平均法可将77份渐渗系分为3大类群,第Ⅰ类群包括70个渐渗系材料,在D=17.53的水平又可将第Ⅰ类群分为2个亚群,果实性状较好的材料主要集中在这个类群中;第Ⅱ类群包括1个材料,说明此材料的独特性;第Ⅲ类群包括6个材料。