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基于深度卷积神经网络的人体外周血白细胞显微图像分类被引量：8: 2019年; 人体外周血白细胞五分类在医学临床诊断中有重要的作用。本文提出一种基于深度卷积神经网络(CNN)的人体外周血白细胞显微图像五分类方法。首先以ResNet为原型结构设计了一种适用于白细胞显微图像分类的深度卷积神经网络,并提出了一种基于特征集中的新的数据增强的方法来丰富数据集。由于图像的背景对物体识别有很大影响,用图像处理的方法改变同一白细胞的背景,可以生成新的样本。经过数据增强后的样本总量为42 300。最后,针对数据集中五类白细胞样本不均衡问题,在神经网络训练策略中,提出一种改进的批次(batch)随机梯度下降算法(MBGD)。通过将批次随机梯度下降算法每个批次中五类白细胞所占比例设置为1∶1∶1∶1∶1,可以使CNN均衡地获取五类白细胞的特征。实验结果表明,本文所设计的CNN结构、所提出数据增强方法和改进的批次随机梯度下降算法均可提高白细胞图像分类正确率。所提白细胞五分类方法可以达到95.7%的训练正确率。对8 400张白细胞图像进行测试,得到95.0%的平均分类正确率,嗜中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的分类正确率分别为:92.2%,91.5%,94.6%,93.3%和97.4%。; 王亚品曹益平付光凯王璐万莹莹李城梦

基于不等占空比二元光栅的相位测量轮廓术被引量：9: 2018年; 提出了一种基于不等占空比二元光栅的相位测量轮廓术(PMP)。所用的光栅只有0和255两个灰度,消除了投影仪的伽玛非线性对正弦光栅灰度的影响,同时可将投影系统的刷新频率提高一个数量级。所提方法的测量精度高于罗奇光栅离焦投影傅里叶变换轮廓术的,重复精度高于传统正弦光栅PMP。; 陈雨婷曹益平陈澄万莹莹付光凯王亚品王璐; 关键词：机器视觉滤波相位测量轮廓术

基于SURF算法的在线三维测量方法被引量：5: 2017年; 提出了一种采用加速鲁棒特征算法匹配运动物体的特征点,实现在线三维测量的方法.该方法只需投影一固定的正弦光栅到在线运动中的被测物体表面上,使投影光栅线垂直运动方向,当物体每移动相同的距离,由CCD采集到相应的变形条纹图,从中提出对应的背景光场,借助SURF算法对各帧背景光场的物体进行特征匹配,即可获得一组具有等步相移量的等效相移条纹图,从而采用等步相移算法可重构出在线运动物体的三维面形.实验验证了该方法的有效性和可行性,并与在线FTP方法进行了比较,所提方法的平均绝对误差小于在线FTP方法的二分之一,均方根误差小于在线FTP方法的四分之一.; 李建曹益平陈澄万莹莹付光凯王亚品; 关键词：SURF算法相位展开

一种具有宽松约束的相位一高度映射算法被引量：1: 2020年; 为了提升PMP测量系统的测量精度以及放宽该系统搭建的约束条件,提出一种新的具有宽松约束的相位测量轮廓术相位一高度映射算法.这种算法既不要求投影装置光心和成像装置光心的连线平行于参考平面,也不要求投影装置的光轴与成像装置的光轴共面,只要保证成像装置光轴垂直于参考平面,即可实现相位一高度映射.本文详细推导了该算法的数学模型,发现当投影装置光心与成像装置光心的连线不平行于参考平面时,相位一高度映射不仅与三维测量系统的结构参数有关,还与参考面的相位分布有关.由于在实际测量中难以保证投影装置光心与成像装置光心的连线严格平行于参考平面,因此所采用的新的相位一高度映射算法是实际测量系统的真实反映,也使系统更易于搭建.实验结果表本文所提算法进行测量的平均绝对误差和均方根误差最大不超过0.031 mm和0.040 mm.该算法拓宽了搭建测量系统时的约束条件,使得光路更易于实现.实验验证了该算法的有效性,表-所提算法的精确性和可重复性均优于传统算法.; 王景隆曹益平李城梦付光凯万莹莹王亚品王璐; 关键词：三维面形测量相位测量轮廓术相位展开

一种提高相位-高度映射精度的标定方法被引量：4: 2018年; 在相位测量轮廓术中,传统的相位-高度映射通过对若干已知高度平面的单次数据采集来完成标定。在标定过程中,不同时刻所采集的数据肯定有所不同,从而在标定时计算出的待标定系数也有所不同,这就影响了相位-高度映射精度。为了提高相位-高度映射精度,提出了对参与标定的平面进行多次测量,从而能得到多组标定系数,采用平均标定系数来代替单次标定系数的标定方法,使标定系数更加真实稳定,受时间的影响减小。通过测量若干给定高度平面验证了该方法的有效性,通过测量"心"形物体的三维面形验证了该方法的实用性,表明该方法能有效提高相位测量轮廓术测量精度。; 马秋娜曹益平陈澄万莹莹付光凯王亚品; 关键词：相位测量轮廓术

基于视窗聚类的人体外周血白细胞快速无重复自动扫描方法: 2018年; 为了实现人体外周血白细胞的快速无重复自动扫描,提出了一种新的聚类方法——视窗聚类法。由于人体外周血白细胞在血液涂片中分布稀疏且不均匀,传统的利用高倍镜直接逐行扫描的人工方法效率比较低下。用高倍物镜有目的地对有白细胞的区域进行拍摄可以提高白细胞的扫描效率。用低倍物镜预扫描血片,由于低倍物镜视场大,在低倍图中,用图像处理的方法可获得白细胞核心坐标。视窗聚类方法首先用最大最小距离聚类方法确定白细胞核心原始聚类中心,再按照高倍镜视窗大小对聚类中心进行调整,在确保各聚类视窗内无重复白细胞存在的同时,尽可能合并原始聚类中心,减少总的聚类中心个数。以新的视窗聚类中心组成高倍物镜扫描路径扫描血片,可保证高倍图像最大程度地包含尽可能多的白细胞,进而减少高倍图像的拍摄次数,实现了白细胞的快速无重复扫描。实验表明,用该方法获取110个无重复的白细胞图像仅需要拍摄高倍图像72~85幅,整个过程大概需要1.5~2.0min。同时,视窗聚类方法可以在无人监管的情况下完全避免白细胞图像的重复拍摄,实现了人体外周血白细胞的自动扫描。; 王亚品曹益平陈澄付光凯万莹莹王璐; 关键词：白细胞

归一化等相面的在线三维测量像素匹配方法被引量：1: 2017年; 像素匹配是在线三维测量中的关键技术之一,提出了基于归一化等相面的在线三维测量像素匹配方法。仅投一帧正弦光栅条纹到在线运动的物体上,由CCD再依次移动相同步距时刻同步采集受物体调制的变形条纹图。利用FTP方法预测物体不同位置的相位信息并进行归一化,再以二值化等相面协助像素匹配,不仅实现了物体在各帧条纹图中的像素坐标一一对应,而且归一化减少了由于物体运动产生的不同位置相位展开起始点不一致导致的不同位置相位展开的差异性而引入的误差,同时节省了像素匹配计算量。对最大高度为8 mm的peaks函数型物体的模拟结果表明:均方差为0.021 mm,像素匹配时间上,该方法较直接用FTP方法预测得到的相位为模板进行像素匹配缩短了近2倍,同是实物测量也验证了该方法的有效性和可行性。所提方法不仅可以保证在线三维测量的精度,而且有效地提高了测量速度。; 许幸芬曹益平付光凯陈澄王亚品; 关键词：信息光学归一化二值化 FTP

基于mean-shift聚类的高鲁棒性白细胞五分类识别算法被引量：1: 2018年; 本文提出了一种新型的基于mean-shift聚类算法的人体外周血中白细胞五分类算法,其核心思想是用一种近似人眼的可视化模式对白细胞纹理进行提取。首先利用mean-shift聚类算法从白细胞灰度图像中提取一些模式点,然后用其作为区域生长算法的种子点进行区域生长,得到一系列能够在某种程度上可视化地反映纹理的区域块。最后从这些区域块中提取一组参数向量作为白细胞的纹理特征。综合该向量和白细胞形态学特征,用人工神经网络(ANN)成功地完成了对白细胞的五分类识别。用了1 310个白细胞图像进行测试,得到中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞的正确识别率分别为95.4%、93.8%、100%、93.1%、92.4%,证明了该算法的可行性和鲁棒性。; 李小舜曹益平王亚品; 关键词：白细胞分类 MEAN-SHIFT

基于灰度拓展复合光栅的单帧三维测量方法: 2020年; 提出了一种基于灰度拓展的单帧正交复合光栅三维测量方法。由于受商用DLP最大灰阶动态范围256的标准限制,单帧复合光栅中的多张调制光栅共享256灰阶动态范围导致其对比度变小,其表征的三维物体的相位信息被压缩,解相过程出现相位断裂现象,测量误差增大。采用时分复用原理,将一具有766灰阶的正交复合光栅拆分为三幅不同的具有256灰阶的条纹图。依次序加载进循环播放的视频中投射至待测物体表面,当用曝光时间为3倍视频刷新周期的整数倍10 bit CCD采集时,就可采集到具有766灰阶动态范围的变形复合光栅像。通过滤波和灰度校准等计算后,物体的三维面形能够完整而精确的重建。经仿真和实验验证,所提方法打破了DLP256灰度投影的限制,有效提高了相移变形条纹的动态范围,增大了被测物体细节信息,避免了相位展开环节相位断裂而引起物体面形重构不完整的现象。; 李红梅曹益平王亚品王璐李城梦安海华徐财; 关键词：时分复用

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王亚品

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