余明 作品数:10 被引量:20 H指数:3 供职机构: 军事医学科学院卫生装备研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技重大专项 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 医药卫生 电子电信 生物学 更多>>
基于经验模态分解与独立成分分析的心肺复苏伪迹自适应滤除算法 被引量:4 2016年 心肺复苏(CPR)过程中实施的胸外按压引起的伪迹会严重降低除颤节律辨识的可靠性。本文提出了一种无需参考信号的CPR伪迹自适应滤除算法。结合经验模态分解(EMD)和独立成分分析(ICA),将真正的心电节律信号从受CPR伪迹干扰的心电信号中分离出来。为评估算法的效果,构建了一个用于除颤节律辨识的反向传播神经网络。采集了1 484例受CPR伪迹干扰的猪的心电信号用于实验。实验结果表明,该算法可以在很大程度上抑制CPR伪迹的影响,从而显著提高CPR过程中除颤节律辨识的准确性。 余明 陈锋 张广 李良喆 王春晨 王丹 詹宁波 顾彪 吴太虎关键词:心肺复苏 经验模态分解 反向传播神经网络 激流式生物反应器温度控制中PID控制算法的改进研究 被引量:1 2017年 目的:改进常规比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制容易产生积分饱和的情况,设计一种适合激流式生物反应器的温度控制策略。方法:根据激流式生物反应器对温度控制的要求,通过实验确定温度控制系统模型,再利用仿真实验验证积分限幅PID控制的有效性,最后结合实际实验结果利用积分分离法进一步改进积分限幅PID控制并验证其有效性。结果:通过仿真实验可知积分限幅PID控制效果较好,但实际实验结果仍存在较大超调量及稳定时间长的问题,利用积分分离法对积分限幅PID进行改进后得到了良好的实验结果。结论:改进的积分限幅型PID控制方法可以有效避免因积分饱和造成的系统超调,并且能够达到较高的控制精度,说明改进的积分限幅型PID控制对激流式生物反应器温度具有很好的控制调节性能,能够很好地满足其培养动物细胞的要求。 李良喆 陈锋 张广 孙建军 余明 王春晨 董正阳 吴太虎关键词:积分饱和 积分分离 一种可在胸外按压期间进行室颤节律辨识的新算法 2016年 在心肺复苏期间,由于胸外按压对心电(ECG)信号产生了机械干扰,无法可靠地辨识心电节律。而中断胸外按压会减小复苏成功的可能性,所以本文研究开发了一个新的滤波算法——增强最小均方(eLMS)算法,可以在无需硬件参考信号支持的情况下,成功滤除胸外按压干扰,达到在不间断胸外按压的情况下正确辨识室颤(VF)节律和正常窦性(SR)节律。该滤波算法仅用受按压干扰的心电(cECG)信号实现滤波,无需其它参考信号。通过在不同信噪比的情况下混合ECG信号和按压干扰信号来验证该算法,并且与其它已经成熟的算法比较。验证结果表明在不同信噪比情况下,eLMS方法的辨识结果均优于其他方法。进一步研究表明,仅用cECG信号就可以很好地辨识心电节律。本算法的成功研发降低了体外除颤仪的研发成本,提高了心电节律辨识的准确性以及复苏成功的可能性。 王丹 张广 万宗明 陈锋 宋振兴 王海涛 顾彪 余明 吴太虎关键词:胸外按压 滤波 波浪式生物反应器温度控制系统模糊PID算法设计及simulink仿真 被引量:2 2016年 目的设计一种波浪式生物反应器温度控制策略。方法根据波浪式生物反应器温度控制精度及响应速度要求,将传统的比例积分微分(PID)控制方法与模糊控制方法结合,利用模糊控制方法实时在线调节PID控制的参数,增强温度控制策略对温度的调节性能。结果设计出模糊PID控制器,并与传统PID控制器进行仿真比较。结论模糊PID控制法较传统PID控制法有较小的超调以及较短的稳定时间,说明模糊PID控制具有更高的温度控制调节性能。 李良喆 陈锋 张广 孙建军 余明 王春晨 董正阳 吴太虎关键词:模糊PID控制 实时在线 仿真 用于室颤节律辨识的多参数融合BP神经网络设计 2016年 目的构建一个用于区分室颤节律和非室颤节律的多参数融合BP神经网络。方法从心电信号中提取出18个特征值,分别标记心电信号的形态分布、高斯性、幅度谱、变异性、复杂度等各方面特征;以这些特征值作为输入向量,构建一个多参数融合BP神经网络进行训练,得到一个用于区分室颤节律与非室颤节律的分类器。结果与结论将构建的BP神经网络分别基于VFDB数据库和CUDB数据库进行实验,辨识准确率分别高达98.61%和95.37%;相较于现有方法,辨识性能显著提高。 余明 陈锋 张广 顾彪 李良喆 王春晨 王丹 吴太虎关键词:心电图 室颤 BP神经网络 基于BP神经网络的PID控制器在气体混合配比系统中的应用 被引量:5 2017年 目的设计一种应用在气体混合配比系统上的基于BP神经网络的PID控制器。方法将BP神经网络和PID控制相结合构成一种新型控制器。建立3层神经网络,设定性能指标函数,按照梯度下降法修正网络的权值,实现对PID参数的在线整定。另外进行模型识别构建系统模型,完成控制器的设计。结果将设计的新型控制器和传统增量式PID控制器分别应用到系统中进行仿真实验,新型控制器的控制超调量和达到稳定状态的时间均优于传统增量式PID控制器。结论设计的新型控制器具有更好的控制性能,对气体混合配比系统具有重要意义。 王春晨 徐新喜 陈锋 张广 孙建军 余明 李良喆 吴太虎关键词:BP神经网络 PID控制器 生物气溶胶激光遥测系统光源关键参数优化 被引量:2 2015年 目的生物气溶胶激光遥测系统按光源配置参数主要分为3类,即传统激光雷达、微脉冲激光雷达、伪随机调制激光雷达。其系统光源参数严重影响系统的危险性和探测灵敏度,需要进行优化计算。方法参考美国关于激光产品使用的安全标准,并建立对应的激光雷达的数学模型,对比3种激光雷达光源配置方式的信噪比(SNR)和安全性,计算重复频率、脉冲能量、发散角、危险距离等因素的影响。结果计算结果表明,在保证人眼安全的前提下,使用微脉冲雷达的光源激发方式,脉冲频率设置约为55 k Hz时系统探测的SNR最高。结论人眼安全是前提,对于激光遥测系统的光源激发方式影响较大,该文计算出最优的光源配置方法,阐明了较为安全的应用方式。 杨子健 陈锋 李抄 余明 吴太虎关键词:遥感 激光雷达 气雾剂 基于光纤束的多通道干式生化传感器设计 2015年 目的研制一种结构紧凑便携、检测结果准确可靠的多通道干式生化传感器。方法采用参比发光二极管(LED)实现双光束补偿;光路上采用多模光纤构造的多进多出MXN光纤束和单一非球面耦合镜片设计,代替传统冗杂的分光系统;电路上采用放大倍率自适应的光电转换电路。结果与结论实验证明,使用该传感器测量得到的信号干扰小,各通道一致性好,测量准确可靠,且整体结构紧凑,操作维护简单,可很好满足干式生化分析的要求。 余明 陈锋 李抄 顾彪 杨子健 毛佳文 李良喆 吴太虎关键词:生物化学 细胞培养供气装置及相关技术的研究进展 被引量:1 2016年 供气装置是通过特定的气体混合配比实现的,能够为细胞培养提供适宜气体环境的一类仪器设备,是细胞培养设备的重要组成部分。介绍了不同种类供气装置的国内外研究现状及进展,并对代表性供气装置的关键技术、细胞培养供气装置及其相关技术未来的发展趋势进行了分析,指出供气装置能够满足各类细胞培养实验所需要的气体环境,将会在生物研究中发挥更大的作用。 王春晨 陈锋 徐新喜 张广 孙建军 余明 李良喆 董正阳 吴太虎关键词:细胞培养 质量流量控制器 自动控制 应用遗传算法优化神经网络的致死性心电节律辨识算法研究 被引量:5 2017年 致死性心电节律的辨识和分类是自动体外除颤仪的关键任务。本文对已存在的心电节律辨识算法提取出的21个特征值进行了回顾性研究,并基于这些特征值构建了一个遗传算法优化的反向传播神经网络。以数据库提供的1 343例心电信号样本用于实验。实验结果表明,本文构建的神经网络在对窦性节律、心室颤动、室性心动过速、心脏停搏4类心电信号的辨识分类上有很好的表现,在测试集上的平衡准确性高达99.06%;相较已存在的算法,辨识性能更好。将该算法应用在自动体外除颤仪上,将进一步提高除颤前节律分析的可靠性,最终提高心脏骤停的存活率。 余明 陈锋 张广 李良喆 王春晨 詹宁波 顾彪 韦婧 吴太虎关键词:心脏骤停 反向传播神经网络