摘要:采集心电、肌电和脑电等生理电信号时，总是存在工频干扰等环境噪声，且噪声的幅度通常远大于生理电信号本身的幅度，给信号的分析和处理带来了很大的困难。目前常用的方法是利用软件算法对采集到的信号进行滤波处理，这种方法虽然能在一定程度上降低工频干扰的影响，但同时会造成目标信号的衰减和畸变。针对此问题，文章设计了一种独特的硬件屏蔽驱动技术，实现在模拟前端最大限度地抑制原始信号中的工频干扰噪声。实验结果表明，生理电极引入屏蔽层驱动后，心电和肌电采集过程中的工频干扰可以得到明显的抑制；通过对屏蔽层接入不同的驱动信号的比较发现，利用各电极自身的信号对输入端进行屏蔽的效果最好，对工频干扰的抑制幅度高达 35 dB。文章提出的屏蔽驱动硬件电路设计技术，可广泛用于各种生理电信号的采集，实现在源头上抑制工频干扰的影响，从而在根本上提高生理电信号的信噪比。

摘要:随着计算机游戏与电影视觉特效的普及应用，仅通过纹理贴图已不能满足用户需求。然而，为三维模型制作视觉真实的表面外观，即在包含几何细节变化(如金属腐蚀、石料风化、木质裂纹等)同时辅之以与几何变化合理匹配的材质颜色却是一件困难且耗时的工作。文章提出了一种能够从单幅图像中提取物体的外观细节(材质与几何信息)并增强至三维模型表面的方法。该方法是一种新型的几何约束的非刚性 2D-3D 融合配准算法，可以通过将配准后的模型提供的几何信息作为先验知识实现更好的本征图像分解结果。利用图像中同步分解出的互相关的多尺度几何信息与材质纹理信息组成的非参数外观模型，文中提出了一种法向量约束的几何变形算法将外观纹理恢复到代理模型上。通过上述步骤，文章提出的方法能够帮助建模师制作具有多尺度外观细节的三维模型。

摘要:磁共振弹性成像技术可以量化人体组织弹性属性。磁共振弹性成像的弹性波激励方式有稳态和瞬态两种。由于人体组织的特殊性，弹性波在组织中传播情况复杂。文章通过建立一个磁共振弹性成像的有限元仿真平台，对瞬态磁共振弹性成像技术进行数值建模，并针对瞬态磁共振弹性成像设计了基于到达时间的弹性重构算法。通过 MATLAB 编程处理仿真得到的瞬态磁共振弹性成像数据，最终导出瞬态磁共振弹性成像的结果。数值平台仿真的稳态和瞬态磁共振弹性成像对比实验表明，瞬态磁共振弹性成像对于反射和衍射具有较好的抗干扰能力，对于深处的小尺寸组织，具有较高的灵敏度和较好的精准度，而基于到达时间的算法能够实现瞬态磁共振弹性成像的弹性重构。

摘要:传统的深度相机能够获取像素级配准的深度和彩色图像，但所获取的深度图像存在明显的像素缺失。针对这一问题，文章提出了一种快速深度图像补全算法，能够有效地填充像素缺失区域并保持锐利的深度图像边缘特征。首先，设计出一种边缘蒙版，通过边缘蒙版对联合双边滤波器进行改进。其次，与传统滤波器算法不同，由于滤波器本身存在的方向特性，文章采用不同方向模拟了真实场景的遮挡情况。通过设定 4 个滤波方向，用改进后的联合双边滤波器对孔洞深度图进行修补填充，然后再通过马尔科夫随机场模型，将 4 个不同方向滤波器获得的深度填充图融合成一幅图像。最后，通过不同场景的深度图像进行实验。结果表明，所提出的深度图像补全算法显著优于传统方法。

摘要:超声成像的帧频是影响超声成像应用的一个关键因素，成像系统的帧频决定了系统捕捉运动组织的能力，如 3D 成像、心脏成像、彩色多普勒等。传统超声成像采用延迟聚焦方法可获得较好的图像，但成像帧频较低。目前提高超声成像帧频主要有平面波成像和宽波束激励成像两种方法。平面波成像是通过激励所有阵元同时发射并同时接收超声波，虽在帧频上获得了显著提高，但由于它使用非聚焦技术，分辨率的提高仍然比较有限，特别是当要维持较高帧率而使用较少的扫描角度时，得到的图像质量仍然不高。宽波束成像技术利用多阵元同时发射超声波、远点聚焦、动态实现孔径变迹等方法可极大地提高图像的帧频、均匀性和空间分辨率。文章通过美国 Verasonics 公司 V-1 数据采集系统采集宽波束数据，进行波束合成建立宽波束超声图像，并与平面波成像和传统聚焦成像技术进行了对比和分析。实验结果表明，相较于平面波成像和传统聚焦成像方法，宽波束成像具有更好的横向分辨率和轴向分辨率，且可获得比传统聚焦方法更高的帧频。

摘要:坐起-站立是平时生活中最常出现的动作之一。对于下肢功能不断衰弱的老年人而言，坐起-站立过程中常会发生跌倒。文章主要研究的是老年人坐起-站立过程中足底压力的动态特征与身体平衡能力的关系。本次实验在马连洼社区(北京老年人口比例最高的社区之一)进行，项目组共搜集到 128例数据，其中男性 51 人，女性 77 人，年龄都不小于 65 岁。利用平衡能力测试对老年人群进行评分，分为正常组、低风险组、中等风险组、高风险组 4 组。实验时，要求所有的实验对象以最舒适的状态 完成坐起-行走动作。左右足的足底压力和力矩数据被记录，并且被样本熵量化。研究结果表明，左右 足的足底压力和力矩变量的样本熵的统计特性具有差异，并且在不同老年人群的足底压力和力矩之间 也存在差异，尤其以下变量的样本熵在不同组别间存在显著性差异：行走过程中左足在内外侧方向的 足底压力(LFx，P＝0.049)、在前后方向的足底压力(LFy，P＝0.025)、在垂直方向上的足底压力(LFz， P＝0.036)，行走过程中右足在前后方向上的足底压力(RFy，P＝0.043)、在垂直方向上的足底压力(RFz，P＝0.006)、在内外侧方向上的力矩(RMx，P＝0.041)。以上结果表明，在采集和分析老年人的足底压力数据时应该分开处理。

摘要:随着大数据的发展和城市化进程的推进，城市交通路况预测成为智慧城市的焦点课题。而目前已有的实时路况预测模型由于软硬件的不足而不能进行准确高效的预测。文章利用真实的城市交通大数据，基于 Spark 分布式内存计算框架，提出了一种高效的实时路况预测方法，其中实时路况用路段的平均速度体现。首先并行地对大量车辆的全球定位系统数据进行水平时间窗口和垂直时间窗口切片抽样，然后利用 Spark 计算估测历史样本在各个时间段内历史平均速度的概率分布，最后采用贝叶斯最大后验估计基于新到的样本对未来的路况进行预测。实验结果表明，文章提出的方法可实现高效准确的实时路况预测。

摘要:针对提升电-机械转换器快速响应特性的技术需求，提出了新型三线圈结构电-机械转换器。通过建立的电-机械转换器数学模型，提出采用细菌觅食算法来寻找时间最优解，并基于此方法设计了砰-砰与比例-积分双模控制器。分析与仿真结果表明，相对于传统单线圈电-机械转换器，采用双模控制器 的三线圈电-机械转换器，其响应时间从 8.5 ms 缩短至 2.5 ms，震荡和超调不超过 5%，可知该技术能够实现响应特性，前景良好。

摘要:通过将牛奶中的 αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白、α-乳清蛋白、β-乳球蛋白及白蛋白共 7 种主要蛋白基因在大肠杆菌中进行了异源表达，并对其中的三种乳清蛋白进行了Western-blot 验证。研究结果显示，大肠杆菌可成功表达 7 种牛奶蛋白，且未被降解。这表明将大肠杆菌作为产生重组牛奶蛋白的底盘细胞具有较好的应用潜能，以上研究对后续进一步开发人造牛奶奠 定了基础。

摘要:【编辑部致辞】《集成技术》各期文稿承国内有关单位的专家审稿，名单如下，本刊仅以此记 录他们的贡献，兼表诚挚的谢意。(名单以汉语拼音字母为序，统计截止日期：2016.11.13)。