VR/AR技术在人体解剖教学及手术培训中的应用

虚拟现实技术为解剖教学和手术培训提供了一种逼真、立体、可完全情景再现式反复操作的学习环境,在降低实践成本、提升培训质量和效率、提高手术成功率等方面展现出了极大的优势。结合实际项目剖析了一款基于HoloLens的人体解剖教学系统,包括功能需求、软硬件平台的选择、关键开发技术及实现效果。分析了虚拟人体解剖及手术培训领域存在的问题,并展望了其未来的发展方向。     

基于光伏获能的WSNs节点能量管理策略

针对WSNs中基于预测算法的能量分配与管理机制的不足,研究太阳能可充电无线传感器网络中能耗管理,提出基于历史获能的能量中性管理机制。设计了一种自适应跟踪太阳光的节点获能模型,进而构建了一种基于历史获能的能量中性管理机制,根据当前操作周期中由太阳能转化而来的可用能量,调节下一操作周期中节点工作的占空比,以解决节点太阳能获取与节点能耗的优化问题。理论分析与实验结果表明,提出的基于历史获能的能量中性管理机制,实现了太阳能电池板大小与节点能耗的最佳匹配,为太阳能可充电无线传感器网络中的能量获取及能耗管理提供了值得借鉴的解决方案。     

基于支持向量回归的定性-定量因子混合建模方法

在科学研究及工程实践中,输入参数经常同时包含定性因子与定量因子,为实现此类数据的有效建模,提出基于支持向量回归(SVR)的定性-定量因子建模方法,以用于工程实验及数值仿真的定性定量因子分析.引入超球面分解量化定性因子相关关系,构建了一种新型核函数描述定性因子与定量因子关联关系,提出了定性-定量因子支持向量回归算法实现定性定量数据的混合建模与预测.通过数值算例和经典工程算例,发现所提算法能提供相比于普通的支持向量回归算法及基于高斯过程回归的定性-定量因子算法更优的预测结果.以种植体骨应力分析为例,其中种植体材料类型为定性因子、结构参数为定量因子,实验结果表明所提算法能够显著提升骨应力预测精度,可为种植体的设计优化提供模型基础,揭示了所提算法的工程可用性.     

基于声学参量阵理论的超声波防录音屏蔽研究与实现

随着智能设备的快速发展,利用一些录音设备诸如智能手机、录音笔等窃取信息的手段显得更为方便和隐蔽,这对于个人、企业和政府都存在着不小的隐患.传统的对抗方式有背景噪声屏蔽和电磁波屏蔽,但都有其局限性.前者通过播放大音量噪声覆盖对话声音,但这会影响对话的正常进行;后者发射大功率电磁波屏蔽录音设备,但其屏蔽距离与效果都十分有限.针对上述问题,本文提出一种基于声学参量阵理论的超声波防录音屏的方案,可以对录音窃听进行有效屏蔽,同时不妨碍正常对话.根据声学参量阵理论,多个高频的超声波经过非线性系统,会因为非线性作用产生低频声音信号.根据这一原理,首先生成低频宽带噪声信号,然后进行BASK调制将其调制到高频载波上,进行功率放大后由换能器发射向目标录音设备.实验测试结果表明对iPhone6S、华为P10、P20、荣耀9等智能手机的录音功能都可以实现有效屏蔽,最大屏蔽距离1～3 m不等.由于屏蔽原理的普适性,本文的方案可以屏蔽目前大多数型号的智能手机、录音笔等带录音功能的终端.     

血乳酸生物传感器在新冠肺炎诊疗中的应用探讨

新冠肺炎(COVID-19)疫情爆发已造成严重危害,对新冠肺炎进行快速诊断和实施精准治疗是目前面临的重大挑战。对近年来血乳酸指标在肺炎临床中的应用及血乳酸生物传感器方法学进行了回顾,提出血乳酸水平或血乳酸清除率是新冠肺炎病情分层、治疗效果评估和判断预后的重要指标。其中POCT(即时检验)血乳酸生物传感器快捷、经济、可靠,可实现临床患者或个人(家庭)血乳酸快速和连续的检测,有利于新冠肺炎病情严重度分层和治疗效果评估,也可使患者及时识别自身状况,解除心理顾虑,促进机体康复。     

特低渗透砂岩储层应力敏感性实验

 应用室内低渗透物理模拟实验手段,研究了微裂缝发育和微裂缝不发育的特低渗透砂岩岩样的应力敏感性特征,并对比分析了两类样品的应力敏感性差异。研究结果表明,无论储层是否发育微裂缝,储层渗透率越小,其应力敏感性越强;微裂缝不发育时,渗透率小于2×10^-3μm²的储层应力敏感性较强且其强度随渗透率的降低而急剧增大,而渗透率大于5×10^-3μm²的储层应力敏感程度较弱;微裂缝发育的储层的应力敏感性明显强于微裂缝不发育的储层,有效应力增大时,微裂缝发育的储层的渗透率损失为微裂缝不发育的储层的2—3倍,而有效应力降低后,渗透率不能完全恢复,微裂缝发育的储层的渗透率损失约为微裂缝不发育的储层的5倍。研究结果对制定合理的特低渗透油田开发方案具有实际指导意义。     

小波和神经网络在人脸光照校正中的应用

提出一种基于小波和神经网络的人脸光照校正算法, 它 充分结合了小波的多分辨分析和BP神经网络的自适应学习和良好推广能力的性质, 对人脸进行光照校正. 理论和实验证明, 本方法能有效解决人脸检测和识别中的光照校正问题, 使不同光照条件下的人脸检测和人脸识别性能得到很大提高. 本方法还具有鲁棒性好、 适应面宽的特点.     

含位形权重的磁流变液孤立链流变剪应力模型

为降低采用标准孤立链理论模型计算高体积分数磁流变液流变剪应力时的计算误差,提出一种通过距离权重系数评价磁链间相互作用的流变模型.编写Monte Carlo仿真程序计算颗粒位置与磁矩方向矢量、同时输出与系统颗粒间距有关的距离权重系数.按标准和距离权重这两种链结构模型计算磁流变液剪切应力数值,并和4种磁流变液(30.58%~44.79%)的流变仪剪应力测试数据进行比较,结果显示,权重模型在磁场全范围内具有更高的计算精度,并且和流变试验实际结果基本符合,证实了磁链微观结构间的相互作用力是影响磁流变液流变特性的主要因素之一.     

浙江西天目山土壤理化性质的海拔梯度格局

通过分析土壤理化性质,了解西天目山土壤理化性质的变化并验证酸沉降导致近年来西天目山柳杉衰退的观点.沿海拔梯度从350~1 350 m每隔200 m选定取样点,每个样点分3层取土样,分析土壤的理化性质.总体来看,随着海拔的升高,粗颗粒比例、土壤含水量和有机物含量增加,土壤容重和pH值随海拔的升高而降低,而总氮和总磷含量没有固定的趋势.与11年和20年前相比,土壤pH值显著降低,表明土壤呈现明显的酸化,土壤的快速酸化提供了酸沉降诱发柳杉快速衰退的证据.     

应用粒子群算法从已知数据中确定置信测度和似然测度

应用粒子群算法确定置信测度和似然测度,针对2种模糊测度的特点,对基本粒子群算法进行改进.通过与基本粒子群算法和遗传算法的分析和比较,验证了改进算法的有效性和高效性.