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采用光致伸缩作动器的复合材料层合梁多模态最优模糊主动振动控制
摘要： 本文首先建立了光致伸缩作动器复合层合梁的多场耦合有限元模型，并在此基础上结合最优控制与模糊控制提出了一种最优模糊主动控制算法。该方法为解决线性系统控制方法与光致伸缩作动器非线性驱动特性之间的矛盾开辟了新途径：先通过最优控制获取抑制光电层合梁多模态振动的期望控制量，再利用模糊控制逼近光致伸缩作动器产生的目标机械应变，从而实现梁的多模态振动控制。在最优模糊控制器设计过程中，模糊控制设计与最优控制相互独立。仿真结果表明，该控制方法能有效实现光电层合梁的多模态振动控制，且最优模糊控制的控制效果优于最优状态反馈控制。
关键词： 多模态、光致伸缩执行器、主动控制、最优模糊控制算法、有限元法
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种新型生物反应器，用于三维细胞培养中代谢的磁共振波谱与光学成像联合检测
摘要： 目的：利用内源性荧光代谢物的荧光寿命成像显微镜（FLIM）技术，可在细胞、组织和动物模型中测量细胞代谢；同时，动态核（超）极化13C-丙酮酸的磁共振波谱（MRS）技术能够实现更大尺度的活体代谢测量。本文展示了一种生物反应器的设计与初步应用，该反应器通过三维细胞培养体系，在体外将这两种代谢成像模态相结合。方法：详细阐述了FLIM数据分析的模型拟合方法及丙酮酸在胶原凝胶中扩散模型的理论基础。该设备具有MRI兼容性，包含光学窗口、温度控制系统及对比剂注射端口。采用三维打印、计算机数控加工和激光切割技术定制部件。结果：在葡萄糖剥夺条件下，以4T1小鼠乳腺癌细胞验证生物反应器性能。与正常培养基中的4T1细胞相比，葡萄糖剥夺组的平均烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）荧光寿命延长10%，极化13C乳酸/丙酮酸（Lac:Pyr）比值降低60%。分析NADH荧光寿命各组分发现，τ?（游离NADH）无显著变化，而τ?（结合NADH）显著增加，表明平均寿命延长源于结合态NADH的变化。结论：成功设计并应用了一种新型生物反应器，其兼容并发挥FLIM与13C MRS在三维细胞培养体系中研究细胞代谢的优势。
关键词： 多模态、光学成像、生物反应器、磁共振波谱（MRS）、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）、代谢、荧光寿命成像（FLIM）、乳酸生成
更新于2025-09-23 15:22:29
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开发一种用于光动力治疗的新型多模近红外激光系统
摘要： 光动力疗法（PDT）已广泛应用于多个领域，尤其在癌症治疗中。在该疗法中，设计合适的光源对实现成功治疗至关重要。在各类光源中，激光器因其能精准激活光敏剂（PS）的特定波长、相干特性及可光纤耦合使用的优势，成为重要候选方案。为达成理想的PDT治疗效果，激光光源需配备高稳定性电流控制器、温度控制器及闭环控制系统。本研究开发了一种新型多模态PDT激光系统（MPTL），具备四种差异化辐射模式。值得注意的是，该系统首次在公开文献记载的PDT激光器中引入超脉冲模式（SPM），以最大限度减少目标组织的热损伤。通过精确控制激光谐振腔的电流与温度，该系统实现了高度光学输出稳定性：在0-1500毫瓦范围内保持±1毫瓦的高光学输出稳定性，在635纳米波长下实现±1纳米的高波长稳定性，且所有辐射模式下均维持±0.2°C的高温度稳定性。搭载超脉冲模式的MPTL系统可安全应用于广泛的PDT临床场景。
关键词： 脉冲模式激光、光动力疗法、PDT光源、近红外、超脉冲、激光系统、多模态
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于3D自上下文局部自适应多模态生成对抗网络的PET合成方法
摘要： 正电子发射断层扫描（PET）近年来得到广泛应用。为降低PET扫描固有示踪剂辐射带来的潜在健康风险，从低剂量扫描合成高质量PET图像以减少辐射暴露具有重要研究价值。本文提出基于三维自上下文局部自适应多模态生成对抗网络模型（LA-GANs），利用提供解剖学信息的伴随MRI图像，从低剂量FDG PET图像合成高质量成像。本研究的贡献包括：首先，区别于传统方法将各模态图像作为统一输入通道并采用相同卷积核处理整幅图像的思路，我们提出不同模态对图像不同区域的影响权重存在差异，因此采用全局统一卷积核并非最优方案，进而提出多模态融合的局部自适应策略；其次，通过1×1×1微型卷积核实现该局部自适应融合，使新增参数量降至最低；第三，将提出的局部自适应融合机制与三维条件GAN图像合成联合训练，通过采用大尺寸图像块和层次化特征生成高质量PET图像；第四，应用自上下文策略构建自上下文LA-GAN模型进一步优化合成图像质量。实验结果表明，本方法在深度网络多模态融合及前沿PET估算领域均优于现有方法。
关键词： 图像合成、正电子发射断层扫描（PET）、局部自适应融合、生成对抗网络（GANs）、多模态
更新于2025-09-23 15:21:01
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简单共溶剂处理的PEDOT:PSS薄膜在混合太阳能电池中效率提升
摘要： 本文报道了由IEEE地球科学与遥感学会（IEEE GRSS）图像分析与数据融合技术委员会（IADF TC）主办的2014年数据融合竞赛成果。与往年一样，IADF TC组织此次数据融合竞赛旨在推动多源遥感研究的新思路与解决方案。2014年度竞赛中，参赛者需处理20厘米分辨率光学数据与1米分辨率长波（热）红外高光谱数据的多分辨率、多传感器融合问题。该竞赛设双赛道：一条聚焦精准土地覆盖分类，另一条寻求热红外高光谱与彩色数据融合的创新方案。本文展示并讨论了两个赛道优胜者的成果。
关键词： 多模态-、多源数据融合，热成像，土地覆盖分类，多分辨率-，高光谱，图像分析与数据融合（IADF）
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2018年IEEE传感器会议 - 印度新德里（2018.10.28-2018.10.31）] 2018年IEEE传感器会议 - 利用金属有机框架涂层微梁多模态实现智能气体传感与驱动
摘要： 智能传感系统存在结构复杂的问题，需要接口电路、微控制器、开关和执行器等组件来实现检测感知、信号处理与决策制定，并根据需求触发动作。这不仅增大了设备体积，还显著增加了系统启动所需的功耗。本文提出一种混合式传感器与开关装置，能够精确测量气体浓度并在浓度超过特定（安全）阈值时执行开关动作。该装置采用涂覆金属有机框架（MOFs）的固支梁结构，通过静电谐波电压实现动态多模态激励——即在接近吸合区的第一振动模态和第三模态同时激发梁体。实验验证了该技术测量水蒸气浓度的有效性，以及当浓度超过阈值时实现开关切换的可靠性。与单模态操作相比，多模态激励能提升灵敏度、增强精确度并提高抗噪能力。
关键词： 多模态、分叉、金属有机框架、谐振器、智能传感器
更新于2025-09-23 06:14:12
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基于流形学习的多模态医学图像配准：全数据或部分数据情况
摘要： 多模态图像配准是将采用多种成像模式获取的两幅或多幅图像中存储的信息进行整合的首要步骤。除图像间存在强度差异和结构差异外，它们可能具有部分或完全重叠区域，这为配准过程的成功实施增添了额外障碍。本文提出一种多模态至单模态的转换方法，该方法便于直接应用成熟可靠的单模态配准技术，从而在图像完全（全）与不完全（部分）重叠两种情况下均能实现多模态图像的精确对齐。所提出的转换方法有助于恢复显著的尺度、旋转和平移参数。我们对该方法进行了全面阐释并讨论了参数选择问题。为评估效果，采用包含完整数据的模拟及临床人脑图像，将本方法与广泛使用的基于信息论的技术进行对比验证。通过RIRE数据集测试显示：将CT图像分别与PD-MRI、T1-MRI及T2-MRI配准时，获得的平均绝对误差分别为1.37毫米、1.00毫米和1.41毫米。最后，我们通过实验研究了该转换方法在配准多模态部分重叠图像时的有效性。
关键词： 部分重叠图像、多模态、流形学习、医学图像配准
更新于2025-09-23 17:44:40
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[计算机科学讲义] 计算机视觉——ECCV 2018研讨会论文集 第11133卷（德国慕尼黑，2018年9月8-14日，第五部分会议录）|| 多模态光谱图像超分辨率
摘要： 最新研究表明，深度卷积神经网络（CNN）在学习低分辨率与高分辨率图像块间关系方面具有强大能力。然而这些方法仅以单尺度图像作为输入，且需要大量数据训练以避免过拟合风险。本文在受限小数据集条件下解决多模态光谱图像超分辨率问题，提出利用不同模态提升神经网络在光谱超分辨率任务中的性能。首先，我们通过同一图像的多个降采样版本来推断更优的高分辨率训练图像，将这些输入称为多尺度模态；此外，彩色图像通常比光谱图像具有更高分辨率，因此我们将其作为另一模态来改进超分辨率网络。通过融合这两种模态，我们构建了以彩色图像为引导、基于多尺度光谱输入进行超分辨率学习的处理流程。最终验证表明，该方法在参数量和计算时间上经济高效，同时仍能产生最先进的成果（代码详见https://github.com/IVRL/Multi-Modal-Spectral-Image-Super-Resolution）。
关键词： 图像补全、光谱重建、光谱图像超分辨率、多模态、残差学习
更新于2025-09-23 23:31:56
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光伏器件中CdTe晶粒的应变分布图
摘要： 多晶薄膜吸收层中晶粒内部及晶界（GBs）的应变会因缺陷浓度升高和能带波动而限制整体性能。但采用标准方法难以获取工作器件中的纳米级应变分布。X射线纳米衍射技术能以纳米分辨率评估应变或晶格间距，结合多模态扫描X射线显微镜框架下的其他技术，还可直接建立应变与材料/器件参数（如元素分布或局部性能）的关联。该技术被用于研究全工况光伏电池中CdTe晶粒的应变分布，发现(111)晶向晶格间距在晶粒核心区基本恒定，但在晶界处系统性减小。晶界区应变降低伴随总倾斜角增大，这些现象既符合较小原子非均匀掺入晶格的特性，也与相邻晶粒诱导的局部应力相关。
关键词： X射线显微镜、纳米衍射、X射线衍射（XRD）、太阳能电池、多模态、碲化镉（CdTe）、X射线、应变、X射线荧光（XRF）、光伏、X射线束感应电流（XBIC）
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 量子阱太阳能电池中热光生载流子逃逸的模拟：电子-电子相互作用与电子-声子相互作用
摘要： 生物识别系统通过个体的生理或行为特征进行身份验证与识别。这些特征可分为单模态和多模态系统，其中前者存在若干降低系统准确率的缺陷，例如噪声数据、类间相似性、类内差异性、欺骗攻击及非普适性等问题。而采用两种及以上行为或生理特征检测与处理的多模态生物识别传感系统，经证实能显著提升身份验证与识别的成功率。本文详细综述了各类单模态与多模态生物识别传感类型，分析其优势与不足；探讨了生物识别系统涉及的识别流程阶段，并从架构、运行模式及系统开发算法等维度深入解析多模态系统；同时阐述了生物识别系统中的融合层级与方法，帮助该领域研究者更好地理解多模态生物识别传感与处理系统及研究趋势，也为解决各类单模态生物识别系统问题提供了研究思路。
关键词： 非普遍性、生物识别、身份识别、单模态、验证、传感、多模态
更新于2025-09-19 17:13:59