苏州大学苏州纳米科技协同创新中心
- 作品数：26 被引量：74H指数：6
- 相关作者：陈涛更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学机电工程学院山东师范大学物理与电子科学学院复旦大学附属中山医院肝外科更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划江苏省杰出青年基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程理学电子电信更多>>
- 基于遗传算法与最小最大优化方法的六自由度放疗床参数辨识方法被引量：4
- 2018年
- 为了对放疗床进行结构标定,以提高放疗床的定位精度,提出了一种遗传算法与最小最大优化方法相结合的参数辨识方法。根据机构的运动学逆解建立了放疗床的标定模型;结合遗传算法与最小最大优化方法的优点对放疗床的60个参数进行参数辨识,有效减小了目标函数的残差;以激光跟踪仪作为测量工具,对若干组任意位姿进行绝对定位精度实验和重复定位位置精度实验,以验证参数辨识结果。实验结果表明,经过标定后放疗床的绝对定位精度的位置误差小于0.3mm,姿态误差小于0.1°;重复定位位置精度的位置误差小于0.01mm。故所提出的参数辨识方法能够实现对放疗床的标定,且标定精度能够满足放疗床的使用要求。
- 李松杨诗怡张峰峰孙立宁
- 关键词：运动学标定参数辨识遗传算法
- 基于移动顶点的肝脏模型渐进切割算法被引量：1
- 2021年
- 针对肝脏三维模型切割算法计算量大、实时性差,并且切割操作容易生成小三角形和狭长三角形等退化三角形等问题,本文提出了一种将四面体切割中的移动顶点法应用于渐进式面模型切割的方法。使用本文提出的光线投射法进行碰撞检测获取切割点,筛选出满足条件的最近点将其移动到切割点;同时根据空圆特性对最近点附近的三角面片进行优化,消除了退化三角形;对切割过程中切割面的构造进行了研究,能够实时生成与实际切割深度相同的切割面。实验过程中刷新率保持在119±2 Hz,表明本文提出的逐步重建的算法具有良好的实时性和稳定性,能够很好地消除退化三角形,使得切割仿真的切面真实性大大提高。
- 张峰峰黄轲于凌涛于凌涛
- 关键词：面模型DELAUNAY切割面碰撞检测
- RZJ-304光刻胶压电雾化喷涂工艺及其应用被引量：1
- 2016年
- 在自主搭建的压电雾化喷涂系统上,以RZJ-304正性光刻胶为研究对象,圆形抛光硅片为基材,研究了稀释体积比、预热温度以及喷涂层数对光刻胶薄膜平均厚度及均匀性的影响,并得到最佳工艺参数。以具有方形结构的抛光硅片为基材,分别进行压电雾化喷涂法和离心旋转法涂胶,并进行图案光刻,结果表明压电雾化喷涂法可以在非圆形形貌上得到清晰完整的图案,克服了传统离心旋转法无法在非圆形面上涂胶的缺陷,验证了压电雾化喷涂法在非圆形形貌应用中的可行性。
- 翟荣安缪灿锋魏顶储成智汝长海
- 关键词：均匀性抛光硅片
- 机器人辅助脊柱手术三维定位导航被引量：3
- 2020年
- 针对传统脊柱手术过程中医生无法精确定位病灶点及术中辐射过量的问题,本文提出了利用结构光图像与术前CT图像进行配准的方法,并开发了机器人辅助脊柱手术导航系统。通过术前在脊柱的三维重建模型上规划手术路径,对三维导航系统的坐标转换原理及各软件模块的分析,最终使机器人在术中按照规定的手术路径进行病灶点的定位和穿刺。通过脊柱穿刺导航定位位置实验和姿态实验,得到该导航系统的定位位置的误差值为3.34±0.12 mm,导航姿态的误差值为3.1±0.89°。本文所提出的三维导航系统的精度基本能够满足脊柱穿刺手术的需求。
- 张峰峰陈龙杨诗怡于凌涛于凌涛干旻峰詹蔚
- 关键词：脊柱手术定位导航配准位姿结构光
- 基于实物标记的显微定位方法被引量：1
- 2014年
- 为提高显微操作精度和效率,本文利用实物标记上的两个不同大小的圆,通过霍夫(Hough)圆算法配合人工识别辅助校正,自动建立实物坐标系.再结合图像识别技术、计算机控制的自动平台系统和自主开发的坐标转换算法,提出了一个可实现显微镜下CCD(电荷耦合元件)偏角的自动检测、微观影像的自动扫描和显微操作的再次(重复)定位的方法.实验结果显示,前后两次位置定位的误差可控制在实验所用CCD的取屏范围(640 pix×480 pix)的中间1/4(320 pix×240 pix)范围内,定位成功率可达90%.此方法只需将印有两个圆的透明标签贴于实物底部,安装配套的软件和硬件,即可实现显微镜下实物的精确重复定位.
- 孙伏骏朱军辉杨飞雨陈瑞华孙立宁汝长海
- 关键词：显微图像识别
- 基于结构光的强反射表面三维重建方法研究被引量：6
- 2021年
- 采用结构光进行工件表面三维重建时,经常出现因亮度饱和而导致重建缺失和精度低的问题。针对该问题,提出一种相位融合和多频外差算法相结合的解决方法。首先,从实际的工作环境和从三维重建的物理模型角度分析了工件表面亮度饱和对三维重建的影响。然后,针对亮度饱和引起的该区域相位丢失的问题,在结构光相移法的基础上提出了相位融合的方法来求解高质量相位。进而利用多频外差法进行绝对相位的求解,提高三维重建的精度。最后,通过搭建基于结构光的工件三维重建实验平台对本文提出的方法进行验证。实验结果表明:基于本文提出的方法进行工件表面三维重建的平均精度和完整率分别为0.013 mm和99.71%。相比于传统的结构光三维重建方法,本文提出的方法在精度和完整率方面分别提高了79%和22%,具有较好的效果。
- 薛峰陈龙张峰峰
- 关键词：结构光三维重建
- 基于显微操作的高效细胞电融合芯片的设计
- 2016年
- 设计了一款基于显微操作的高效细胞电融合芯片,并针对该电融合芯片提出了一种快速、准确、灵活的细胞配对融合操作方法。芯片使用ITO玻璃作为基底,在ITO上覆盖一层2μm厚的正光刻胶,并利用光刻加工技术在光刻胶上加工出直径25μm的微孔电极。设计了不同电极间距的微孔电极阵列,与钨针电极构成电融合电极对进行了细胞电融合实验。结果表明,电极间距为10mm的微孔电极阵列能够实现高效的细胞配对,在间距为0.5mm的微孔电极阵列上未观测到细胞吸附现象。
- 舒承松陈瑞华汝长海
- 关键词：显微操作光刻
- 大行程精密定位平台偏摆误差的补偿方法被引量：1
- 2017年
- 精密定位平台在导轨动连接处刚度较差,在高速高动态工作中这里易产生偏摆振动。为了减小偏摆误差对定位平台的影响,提高定位精度,通过对直线电机驱动、气浮导轨支撑和导向的高精度定位平台进行研究。根据定位平台偏摆误差的动态特性,采用偏摆误差补偿方法,设计一种偏摆误差检测系统,采用平尺和微位移传感器相结,具有高频响、非接触式的特点。设计了一种基于压电陶瓷驱动的x,y两维微位移补偿机构。同时,通过将气浮导轨滑块副简化成弹簧、质量和阻尼相结合的系统,推导出了定位平台两自由度的偏摆振动模型。基于误差补偿系统的偏摆误差补偿实验表明,精密定位平台的定位精度得到了较大提高,定位平台的定位精度优于2μm。
- 刘吉柱李健张雯雯王阳俊潘明强陈立国
- 关键词：压电陶瓷误差补偿
- 基于GPU加速的椎弓根钉置入手术虚拟仿真技术研究
- 2021年
- 椎弓根钉置钉虚拟手术仿真训练系统均有着计算复杂度高、视觉和触觉刷新率低、操作性差的问题进而导致手术训练效果差。针对该问题搭建了一套基于Graphic Processing Unit(GPU)加速的椎弓根钉置入虚拟手术仿真系统。首先通过使用混合数据模型实现对脊柱的三维重建;其次利用碰撞检测、力反馈计算和体素消除等技术完成手术虚拟仿真系统的搭建;最后将GPU的并行处理框架应用于系统仿真模拟中,提高系统的实时性。对比实验结果表明:在未经GPU加速虚拟仿真系统中,视觉刷新率为10 Hz左右,触觉刷新率为50 Hz左右,采用GPU加速技术,视觉刷新率基本稳定在80 Hz左右,提升了70%,触觉刷新率达到600 Hz左右,性能得到极大的提升,即使用GPU加速的虚拟手术系统能够大大缩短触觉线程与视觉线程的计算时间,提高刷新率,进而提高系统的可操作性。
- 薛保珊张峰峰闫晓剑陈军
- 关键词：虚拟现实三维重建GPU加速
- 差分遗传算法优化BP神经网络的双目相机标定被引量：8
- 2021年
- 针对传统双目相机标定的方法存在计算量大、标定过程复杂等问题,本文提出了一种利用差分遗传算法优化BP神经网络来完成双目相机标定的方法。利用能量生长和光线扫描匹配算法完成同名角点的检测、匹配以及像素坐标的提取;对遗传算法的选择和交叉算子进行改进,同时利用差分算法对遗传算法的变异算子进行改进;利用差分遗传算法来优化BP神经网络进行双目相机标定。实验结果表明:基于本文提出的方法的双目相机的标定的误差的均方根为0.038 mm,传统的基于Opencv和Matlab标定的方法的标定误差的均方根分别为0.155 mm和0.417 mm。相比而言,其标定精度分别提高了75%和90%。与此同时,采用本文提出的方法对双目相机进行标定时需要花费的平均时间为26.3 s。差分遗传算法优化后的BP网络在双目相机标定过程中简化了标定流程并取得较好的效果,满足双目相机标定的要求。
- 张峰峰陈龙薛保珊闫晓剑孙立宁
- 关键词：相机标定BP神经网络角点检测角点匹配
