咽拭子采样自助机器人关键技术研究
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作者蔡磊
出版社科学出版社
ISBN9787030753168
出版时间2023-08
装帧平装
开本其他
定价99元
货号1203027850
上书时间2024-10-01
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目录
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前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 咽拭子采样机器人国内外研究现状 2
1.2.1 国外咽拭子采样机器人研究现状 3
1.2.2 国内咽拭子采样机器人研究现状 4
1.3 主要研究内容 7
1.3.1 咽拭子采样自助机器人技术难点 7
1.3.2 咽拭子采样自助机器人系统特色与优势 9
1.4 本章小结 10
参考文献 10
第2章 咽拭子采样自助机器人结构设计与功能分析 12
2.1 第一代咽拭子采样自助机器人 12
2.1.1 结构设计 12
2.1.2 功能分析 14
2.1.3 关键技术 18
2.2 第二代咽拭子采样自助机器人 30
2.2.1 结构设计 31
2.2.2 功能分析 41
2.2.3 关键技术 44
2.3 第三代咽拭子采样自助机器人 53
2.3.1 结构设计 54
2.3.2 功能分析 55
2.3.3 关键技术 60
2.4 本章小结 63
参考文献 63
第3章 咽拭子采样自助机器人下料与收集系统 65
3.1 自助式采样装置 65
3.1.1 结构分析 66
3.1.2 结构运行流程 74
3.2 试管自动供应装置 77
3.2.1 结构分析 77
3.2.2 参数分析 78
3.2.3 结构运行流程 80
3.3 试管拧盖装置 81
3.3.1 结构分析 82
3.3.2 参数分析 83
3.3.3 结构运行流程 86
3.4 试管的下料结构 88
3.4.1 结构分析 88
3.4.2 结构运行流程 90
3.5 本章小结 90
参考文献 91
第4章 复杂口腔环境下咽拭子采样有效性判定 94
4.1 复杂背景下识别与追踪理论基础 94
4.1.1 基于Retinex的图像增强方法 94
4.1.2 空间语义特征 95
4.1.3 ResNet残差网络 96
4.1.4 ECO目标跟踪方法 97
4.1.5 LSTM长短期记忆网络 98
4.2 口腔昏暗环境下悬雍垂自动捕捉 99
4.2.1 基于改进Retinex的图像增强方法 99
4.2.2 口腔昏暗环境下悬雍垂自动捕捉 102
4.3 不规则口腔内腭垂及咽后壁动态精准识别 103
4.3.1 构建动态空间语义特征提取模型 103
4.3.2 构建多尺度显著特征提取模型 104
4.3.3 动态多尺度特征融合 105
4.4 基于采样咽拭子形态的口腔深度预测 107
4.4.1 基于双摄像头的协作采样预测方法 107
4.4.2 基于单目视觉的深度匹配采样方法110
4.5 咽拭子目标跟踪与轨迹预测113
4.5.1 基于模型构建的目标跟踪方法113
4.5.2 基于视频帧差值计算的轨迹预测方法114
4.6 多源异构信息融合的嘴部精准定位 120
4.6.1 基于相位法的实时距离测算 120
4.6.2 基于级联分类器的嘴唇识别 122
4.6.3 基于多源信息融合的动态嘴部定位方法 123
4.7 二维空间采样棉签与腭垂深度位置动态匹配 124
4.8 本章小结 126
参考文献 126
第5章 咽拭子采样自助机器人应用研究 129
5.1 系统设计 129
5.1.1 系统界面 129
5.1.2 软件结构图 130
5.1.3 功能概述 130
5.1.4 运行环境需求 131
5.2 效果评估 131
5.3 本章小结 138
内容摘要
因为人的口腔有差异，自动化采样设备采用同一个动作进行采样，容易造成口腔伤害。针对以上难题，本书首次提出了"自助式咽拭子采样"理念，突破了不规则口腔内腭垂及咽后壁动态精准识别技术、基于采样棉签形态的口腔深度预测技术，重点攻克了采样棉签与腭垂动态匹配、采样距离精准判定与校正等关键核心技术，研发了国内首台（套）咽拭子自助采样机器人系统，在确保核酸采样有效性前提下，充分考虑咽拭子采样过程安全性，实现了咽拭子采样"安全测、便捷测、低成本、高精度"的综合性要求。
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