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第1章 概述1

1.1 输液中微小异物目标检测概况1

1.2 相关技术及研究现状2

1.2.1 自动视觉检测技术2

1.2.2 弱小目标检测技术3

1.2.3 液体中微小异物检测技术8

1.3 输液中微小异物视觉检测的难点分析10

1.4 本书内容摘要11

1.4.1 本书研究的主要工作概述11

1.4.2 本书的主要章节安排14

第2章 输液中微小异物目标数学建模与分析16

2.1 引言16

2.2 输液中微小异物运动轨迹建模17

2.2.1 输液序列图像采集17

2.2.2 输液中异物微粒运动规律建模18

2.3 输液序列图像特性分析21

2.3.1 输液序列图像中异物目标特性分析21

2.3.2 输液图像背景噪声特性分析23

2.4 输液中微小异物目标检测性能评价方法26

2.4.1 信噪比和对比度27

2.4.2 检测概率和虚警概率27

2.5 本章小结30

第3章 输液图像预处理31

3.1 引言31

3.2 输液图像中有效检测区域标定31

3.3 输液图像背景抑制33

3.3.1 背景抑制技术概述34

3.3.2 分块自适应背景抑制算法35

3.3.3 残留背景噪声的正态性和独立性检验38

3.3.4 实验与分析40

3.4 输液图像中异物目标搜索分类算法43

3.5 本章小结45

第4章 基于人工免疫算法的输液中异物点目标检测技术研究46

4.1 引言46

4.2 人工免疫算法概述47

4.2.1 人工免疫算法研究概况［86～91］47

4.2.2 人工免疫算法的构成［105，106］48

4.3 人工免疫算法的改进50

4.3.1 问题的提出50

4.3.2 自适应克隆抑制免疫算法51

4.3.3 仿真研究59

4.4 基于改进的人工免疫算法的输液中异物点目标检测算法62

4.4.1 候选航迹的构造63

4.4.2 抗体编码方案设计69

4.4.3 亲和度函数构造70

4.4.4 算法描述72

4.5 仿真和实验74

4.5.1 仿真74

4.5.2 实验79

4.6 本章小结82

第5章 基于最小二乘支持向量机的输液中异物面目标检测技术研究83

5.1 引言83

5.2 最小二乘支持向量机简介84

5.3 最小二乘支持向量机模型参数优化算法86

5.3.1 最小二乘支持向量机模型参数对其分类性能的影响分析86

5.3.2 最小二乘支持向量机模型参数寻优方法92

5.3.3 最小二乘支持向量机模型参数优化算法93

5.3.4 实验与分析95

5.4 输液图像中异物面目标的特征提取96

5.4.1 形状特征分析与提取97

5.4.2 灰度特征提取100

5.4.3 基于粗糙集理论的样本特征数据预处理100

5.5 基于优化的最小二乘支持向量机的输液中异物面目标检测算法103

5.5.1 基于最小二乘支持向量机的帧间目标匹配和点迹关联104

5.5.2 基于运动轨迹特征的异物面目标检测106

5.6 实验分析107

5.7 本章小结113

第6章 输液中异物灯检系统设计与实验114

6.1 引言114

6.2 输液灯检系统总体设计115

6.2.1 灯检系统的基本功能及性能指标115

6.2.2 灯检系统的工作原理115

6.2.3 灯检系统的总体结构115

6.3 输液灯检系统硬件设计117

6.3.1 视觉单元117

6.3.2 高速实时图像采集处理单元118

6.3.3 控制单元120

6.4 软件系统设计121

6.5 实验验证与分析123

6.5.1 检测精度实验124

6.5.2 检测速度实验125

6.5.3 稳定性实验126

6.6 本章小结127

参考文献129