陈剑虹
- 作品数：13 被引量：72H指数：5
- 供职机构：西安理工大学机械与精密仪器工程学院更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术理学电子电信机械工程更多>>
- 结合FAST-SURF和改进k-d树最近邻查找的图像配准被引量：17
- 2016年
- 针对两图像之间存在平移和旋转变化的图像匹配,提出了一种结合FAST-SURF和改进k-d树最近邻查找的图像配准算法。该算法首先用FAST(加速分割检测特征)检测器进行特征点提取,然后根据特征点周围邻域的信息生成SURF(快速鲁棒特征)描述子,采用一种改进的k-d树最近邻查找算法BBF(最优节点优先)寻找特征点的最近邻点及次近邻点,接着进行双向匹配得到初匹配点对,最后利用RANSAC(随机抽样一致性)算法消除误匹配点,findHomography函数寻找单应性变化矩阵,从而计算出图像间的相对平移量和旋转量。实验结果表明,该算法平移参数的最大误差为0.022个像素,旋转参数的最大误差为0.045度,优于传统的SURF图像匹配算法,实现了图像的快速、高精度配准。
- 陈剑虹韩小珍
- 关键词：图像匹配RANSAC
- 基于FPGA的DDS多信号发生器的设计与实现被引量：5
- 2013年
- 在实际工业和科技等领域中经常需要高精度且频率方便可调的多信号源。研究设计了基于FPGA的直接数字频率合成(DDS)多信号发生器的基本组成和设计原理,给出了硬件描述语言VHDL编程实现方法,在Quartus II软件环境下对多信号发生器进行了仿真,用ALTERA公司的Cyclone IV硬件平台实现了程序的下载。实现了正弦波、锯齿波、方波、三角波等的频率可调、相位可调、幅值可调等功能,且准确度高,性价比良好。
- 杨大伟杨秀芳陈剑虹
- 关键词：VHDL
- 基于光电容积脉搏波特征参数的血管弹性检测被引量：4
- 2021年
- 肱踝脉搏波传导速度(baPWV)通常作为血管壁弹性的评价指标,其测量方法是测量四肢肱踝多导信号。针对检测仪器昂贵、操作复杂等问题,设计了一种通过指端采集的光电容积脉搏波进行动脉硬化程度检测的新方法,采用独立脉压指数P1、P2结合与血管壁弹性具有相关性的特征参数K值进行聚类分析,通过改进Kmeans算法在若干波形周期中选取出代表波形,提取特征参数进行支持向量机回归建模。结果为该方法检测值与医院实测结果的平均相对误差为4.21%,结果表明该方法是一种简单有效的血管壁弹性检测方法,完全满足实际临床应用需求。
- 陈剑虹郭亚亚郑铱林志强孙超越
- 关键词：光电容积脉搏波支持向量机回归
- 磁场作用下葡萄糖近红外光谱检测技术研究被引量：1
- 2019年
- 采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了磁场强度对葡萄糖溶液近红外光谱的影响,发现磁场作用下葡萄糖的近红外光谱吸收强度和部分峰位发生显著变化。分析了磁场对葡萄糖溶液近红外光谱吸收的影响机理。采用偏最小二乘回归法(PLS)建立了磁场作用下葡萄糖溶液的定量分析模型,使用验证集进行验证。研究结果表明,磁场对葡萄糖分子基团偶极矩产生诱导作用,使偶极矩增大,吸收增强;同时磁场作用下,葡萄糖分子趋于沿平行于磁场的方向排列,其基团振动频率(特征吸收峰)吸光度与浓度变化的线性关系得到极大的改善。该研究有助于提高葡萄糖分子吸收强度及其测量精度,为进一步提高血糖检测精度提供技术支持。
- 陈剑虹刘泽晨朱凌建
- 关键词：葡萄糖氢键磁场近红外光谱
- 基于时频域综合分析的无创血糖检测技术研究
- 2024年
- 无创血糖检测技术是一种间接测量血液中葡萄糖含量的方法,其不损伤人体组织具有安全、快捷、无创的特点,打破了传统血糖检测的局限性,具有重要的研究价值。光电容积脉搏波信号因携带多种生理病理信息,被广泛应用于各种临床研究,也是目前实现无创血糖检测技术的重点关注对象。目前基于光电容积脉搏波信号的无创血糖检测研究,仅考虑了时间域或频率域单独作用时对系统建模的贡献。信号的时域分析虽能描述PPG信号幅值随时间的变化,却无法直观反映PPG信号频率的能量分布,因此单一域的信号分析不能全面表达PPG信号,从而导致信息丢失。采用频域分析方法提取信号频谱时,需要利用信号的全部时域信息,是一种全局的变换,可能会造成特定时间或特定频率段内的信号特性丢失。提出了一种基于光电容积脉搏波(PPG)时频域综合分析的无创血糖检测新方法,采用时域-频域并行法综合考量光电容积脉搏波信号与血糖间的联系。以时域分析为基准,利用聚类分析法在PPG信号时域中提取代表波形,分析波形特征点与血糖相关性,确定波形时域特征参数。在此基础上,利用快速傅里叶变换将脉搏波时域信号转换至频率域,采取主成分分析手段研究频谱信息,确立频域特征量。通过口服葡萄糖耐糖实验(OGTT)对获取的波形信号提取时频域特征参数,以实时检测的有创血糖浓度值作为参考,构建基于BP神经网络的无创血糖检测模型,同时为提升模型精度实现模型最优化,应用遗传算法对模型进行二次修正,最终实现模型测试集平均绝对误差(MAE)为1.13 mmol·L^(-1),均方根误差(RMSE)为1.42 mmol·L^(-1)。Parkers共识网络栅格(Parkers CEG)评估结果显示:在A区与B区的预测结果分别占80.3%、19.7%,实验结果表明该方法具有良好的预测精度,为实现日常血糖无创监测可行性提供了理论基础及
- 陈剑虹任军怡杨佳郭亚亚乔卫东
- 关键词：光电容积脉搏波
- 基于谱分解的无创血糖检测新方法研究被引量：3
- 2021年
- 糖尿病是一种表现为高血糖的糖代谢异常疾病,如果血液中的葡萄糖水平长时间保持非常低或非常高,则可能导致包括组织损伤、中风、心脏病、失明和肾衰竭等严重疾病。根据世界卫生组织(WHO)的数据,目前全球约有4.5亿糖尿病患者。随着糖尿病患者的数量增加,对于血糖检测仪器的需求也日益迫切,由于目前普及的有创侵入式血糖检测仪器会给患者带来不便和疼痛,甚至会引发感染,长此以往会给病人带来不可避免的生理及心理压力,因此实现无创血糖检测具有重要的临床应用价值。光电容积脉搏波(PPG)包含丰富的人体心血管生理病理信息,针对于时域难以观察的PPG信号中与血糖浓度变化相关的频谱信息,提出基于谱分解的无创血糖检测新方法,利用连续小波变换(CWT)对脉搏波信号进行分解,从对应尺度和细节分量的频谱中获取与血糖浓度值变化相关的频谱分量幅值信息,研究发现PPG信号频谱分量幅值的变化与血糖浓度变化值之间存在较高的相关性,通过口服葡萄糖耐糖实验(OGTT)对检测的血糖浓度值与获取的相关PPG信号频谱分量幅值进行偏最小二乘回归建模,并对建立的模型进行评估,校正集的最大RMSEC为12.47 mg·dL^(-1)即0.69 mmol·L^(-1),预测集的最大RMSEP为6.21 mg·dL^(-1)即0.35 mmol·L^(-1),模型的血糖浓度预测值与参考值之间的一致率为96.00%。OGTT实验结果表明,采用谱分解法可以有效分离出血糖分子基团振动特征吸收光谱,血糖频谱分量建模可以最大程度地减小生理变异性和各种环境条件的影响。模型的预测结果符合国家检测标准(>95%)。克拉克网格误差分析结果表明,该方法检测的结果可以用于患者日常血糖监测。
- 陈剑虹林志强孙超越
- 关键词：光电容积脉搏波小波变换血糖谱分解
- 基于模糊PID控制的InGaAs光电探测器的温控系统被引量：3
- 2012年
- InGaAs光电探测器性能的好坏与环境温度的变化密切相关,为了使探测器能有良好的工作特性,其工作环境温度必须具有高稳定度。温度控制系统以MSP430F149为控制核心,使用参数自整定的模糊PID控制算法,以脉宽调制的方式驱动半导体制冷器工作,实现对光电探测器的高精度温度控制。并对模糊PID控制的控制效果进行了SIMULINK仿真,最后在InGaAs光电探测器上进行了温度控制的实验。实验结果表明设计的温度控制系统可以达到±0.02℃的高精度控制,完全符合实际应用需要。
- 王晛陈剑虹杨佳丽朱凌建
- 关键词：模糊PID温度控制MSP430F149PWM
- 氯化钠近红外光谱检测技术研究被引量：10
- 2012年
- 氯化钠(NaCl)近红外光谱分析在生物医学上有着重要的意义。钠离子(Na+)是人体血液中电解质的主要成分,而电解质有助于维持身体的酸碱平衡。采用近红外光谱技术测量氯化钠浓度,在分析钠离子近红外光谱检测机理的基础上,选定波长建立了NaCl浓度线性回归预测模型,同时为了减小温度对水吸收的扰动,使用选定光谱区建立偏最小二乘(PLS)非线性回归模型。结果表明所建立的非线性校正模型决定系数(R2)=99.82%,交叉验证均方误差(RMSECV)=14.5,剩余预测偏差(RPD)=23.7。完全满足日常生化检测精度要求,该技术可以应用于医院实验室钠离子浓度定量分析。
- 陈剑虹朱凌建华灯鑫
- 关键词：近红外光谱氯化钠偏最小二乘回归氢键
- 基于TDLAS技术的CO_(2)浓度检测方法研究被引量：7
- 2022年
- 全球变暖日益严重,二氧化碳作为温室气体的主要成分,需要精准把控。可调谐半导体激光吸收光谱技术因其具有高灵敏度、高分辨率的特点,被广泛应用于气体检测等领域。为了进一步提高TDLAS系统的测量精度,在小波去噪的基础上,对去噪后的TDLAS二次谐波信号进行了频域分析处理,利用离散小波变换提取与CO_(2)浓度变化相关的频域特征信号,建立回归模型反演气体浓度。时域回归模型校正集与预测集的相关系数分别为0.998 5和0.997 3,RMSE值分别为0.045 9%和0.017 9%,预测集的最大相对误差为4.62%;频域回归模型校正集与预测集的相关系数分别为0.999 3和0.999 7,RMSE值分别为0.032 0%和0.006 9%,预测集的最大相对误差为1.54%。实验结果表明TDLAS系统的预测能力和测量精度均有效提高,验证了该方法的可行性。
- 陈剑虹孙超越林志强杨佳任军怡
- 关键词：气体检测离散小波变换频谱分析
- 氯盐溶液近红外光谱分析研究被引量：8
- 2015年
- 氯盐近红外光谱分析在生物医学上有着十分重要的意义。在室温下对氯化钠,氯化钾,氯化钙水溶液的近红外光谱采集分析表明,氯盐溶液浓度的变化会影响水分子的氢键而使得水溶液的近红外光谱发生变化。通过选择合理波长区间以及温度变化影响为零的波长点(等吸光点),减小温度的干扰对溶液近红外光谱影响,采用偏最小二乘法建立了氯盐溶液的浓度模型用于预测氯盐的离子浓度。分析氯盐溶液中氯盐阳离子的离子半径大小、离子电荷数和离子在水中络合效应等因素对水的近红外光谱所造成的影响以及产生影响因素的原因。实验结果表明,温度和浓度都会影响溶液的近红外光谱,氯盐溶液浓度较低时,温度的影响占主导地位;氯盐浓度高时,浓度的影响占主导地位。氯盐在水溶液中形成络合物,并与氯盐阳离子共同作用对水的氢键产生影响,对于浓度相同种类不同的氯盐溶液,形成的络合物和阳离子破坏效应对水的氢键的破坏作用为:CaCl2>NaCl>KCl。最终建立的样品浓度模型校正集的决定系数(R2)=99.97%,交叉验证均方误差(RMSECV)=4.51,剩余预测偏差(RPD)=62.7,满足日常生化检测精度要求。
- 张彬陈剑虹焦明星
- 关键词：近红外光谱氯盐氢键
