首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往
您找到你想要的搜索结果了吗?
是的
没有找到

从清醒到睡眠的动态功能连接

近年来,fMRI对时间分辨连通性的研究发展迅速。研究连接性随时间变化的最广泛使用的技术是滑动窗口方法。对于短窗与长窗的效用,固定窗与自适应窗的使用,以及在清醒状态下观察到的静息状态动态是否主要是由于睡眠状态和受试者头部运动的变化,一直存在一些争论。在这项工作中,我们使用了一个基于独立成分分析(ICA)的流程,将其应用于并发的清醒和不同睡眠阶段收集的脑电图/功能磁共振成像数据,并显示:1)从静息态时间过程的滑动窗相关的聚类得到的连接状态可以很好的分类从脑电图数据获得的睡眠状态,2)使用较短的滑动窗口代替非重叠窗口提高了捕获转变动力学的能力,即使在30s的窗长,3)运动似乎主要与一种状态相关,而不是分散在所有状态,4)固定的锥形滑动窗口方法优于自适应动态条件相关方法,5)与之前的EEG/fMRI工作一致,我们在清醒状态下识别多种状态的证据,这些证据能够被高度准确地分类。仅清醒状态的分类表明,除了睡眠状态或运动外,fMRI数据中连通性的时变变化也存在。结果也告知了有利的技术选择,和觉醒内不同集群的识别建议这一方向需要进一步研究。

00

重拾非学习的策略:一种新颖的点云配准问题设置

这个工作来自于上海交通大学,发表于CVPR 2022。我们知道,三维点云配准是三维视觉以及点云相关任务中的一个关键课题。早期最具有代表性的三维点云配准的工作是ICP,其根据点匹配估计输入点云的相对位姿。近年来随着深度学习技术的发展进步,基于深度学习的三维点云配准方法成为研究的主流,并随之诞生了DeepVCP、DGR、Predator等著名的方法。但这个工作重新聚焦于非学习的策略,通过聚类策略实现了先进的性能。同时,这个工作提出了一个新颖的点云配准问题设定,称为multi-instance point cloud registration,即同时估计某个instance的源点云与多个目标instance组成的目标点云中的每个instance的相对位姿。

03

四种聚类方法之比较

聚类分析是一种重要的人类行为,早在孩提时代,一个人就通过不断改进下意识中的聚类模式来学会如何区分猫狗、动物植物。目前在许多领域都得到了广泛的研究和成功的应用,如用于模式识别、数据分析、图像处理、市场研究、客户分割、Web文档分类等[1]。  聚类就是按照某个特定标准(如距离准则)把一个数据集分割成不同的类或簇,使得同一个簇内的数据对象的相似性尽可能大,同时不在同一个簇中的数据对象的差异性也尽可能地大。即聚类后同一类的数据尽可能聚集到一起,不同数据尽量分离。  聚类技术[2]正在蓬勃发展,对此有贡献的研究领域包括数据挖掘、统计学、机器学习、空间数据库技术、生物学以及市场营销等。各种聚类方法也被不断提出和改进,而不同的方法适合于不同类型的数据,因此对各种聚类方法、聚类效果的比较成为值得研究的课题。 1 聚类算法的分类  目前,有大量的聚类算法[3]。而对于具体应用,聚类算法的选择取决于数据的类型、聚类的目的。如果聚类分析被用作描述或探查的工具,可以对同样的数据尝试多种算法,以发现数据可能揭示的结果。  主要的聚类算法可以划分为如下几类:划分方法、层次方法、基于密度的方法、基于网格的方法以及基于模型的方法[4-6]。  每一类中都存在着得到广泛应用的算法,例如:划分方法中的k-means[7]聚类算法、层次方法中的凝聚型层次聚类算法[8]、基于模型方法中的神经网络[9]聚类算法等。  目前,聚类问题的研究不仅仅局限于上述的硬聚类,即每一个数据只能被归为一类,模糊聚类[10]也是聚类分析中研究较为广泛的一个分支。模糊聚类通过隶 属函数来确定每个数据隶属于各个簇的程度,而不是将一个数据对象硬性地归类到某一簇中。目前已有很多关于模糊聚类的算法被提出,如著名的FCM算法等。  本文主要对k-means聚类算法、凝聚型层次聚类算法、神经网络聚类算法之SOM,以及模糊聚类的FCM算法通过通用测试数据集进行聚类效果的比较和分析。 2 四种常用聚类算法研究 2.1 k-means聚类算法  k-means是划分方法中较经典的聚类算法之一。由于该算法的效率高,所以在对大规模数据进行聚类时被广泛应用。目前,许多算法均围绕着该算法进行扩展和改进。  k-means算法以k为参数,把n个对象分成k个簇,使簇内具有较高的相似度,而簇间的相似度较低。k-means算法的处理过程如下:首先,随机地 选择k个对象,每个对象初始地代表了一个簇的平均值或中心;对剩余的每个对象,根据其与各簇中心的距离,将它赋给最近的簇;然后重新计算每个簇的平均值。 这个过程不断重复,直到准则函数收敛。通常,采用平方误差准则,其定义如下:

01

作为一种连续现象的EEG微状态

近年来,脑电微状态分析作为一种描述大规模电生理数据时空动态性特征的工具得到了广泛的应用。脑电微状态被认为存在两种假设:(1)“胜者为王”,即任何给定时间点的地形图都处于一种状态;(2)从一种状态离散地转换到另一种状态。在本研究中,我们从脑电数据的几何角度研究了这些假设,将微状态地形作为原始通道空间子空间的基向量。我们发现,微状态内和微状态间的距离分布在很大程度上是重叠的:对于低全局场强 (GFP)范围,标记为一个微状态的单个时间点通常与多个微状态向量等距,这挑战了“胜者为王”的假设。在高场强下,微状态的可分性有所改善,但仍然较弱。虽然许多GFP峰(用于定义微状态的时间点)出现在高GFP范围内,但与较差可分性相关的低GFP范围也包含GFP峰。此外,几何分析表明,微状态及其跃迁看起来更像是连续的,而不是离散的,传感器空间轨迹变化率的分析显示了渐进的微状态转变。综上所述,我们的发现表明,脑电微状态被认为在空间和时间上是连续的更好,而不是神经集群的离散激活。 1.背景 基于脑电地形图具有准稳定模式的发现,研究人员描述这些稳定的地形图为脑电微状态。脑电微状态分析被认为是研究许多认知过程的神经特征的有效方法,也是研究脑电动态性并将之与认知和疾病联系起来的一种有效的方法。 当前的微状态模型基于两个关键假设,其中之一就是在任何时间点都存在一个单一的状态,即“胜者为王”原则。在脑电数据的几何角度下,M通道脑电数据集可以概念化为M维空间,每个时间点的地形对应于该M维空间中的一个坐标。微状态分析也可以看作是一种降维技术,它将每个微状态概念化为一维子空间,即表征为传感器空间中的向量。目前,将脑电数据紧密分布在(少量)微状态向量周围的假设称为离散性假设。如果微状态分析的离散性假设成立,那么与每个微状态相关的数据点应该紧密地分布在其父向量的周围,并且快速过渡到另一个微状态。 本研究使用标准微状态分析并结合经验和仿真数据的正交投影距离来表明,在传感器空间中,一个微状态内的时间点不一定局限于其父微状态向量周围。相反,单个时间点的地形图可以接近于多个微状态,并且取决于全局场功率,并且随着时间的推移而平滑地改变。因此,本研究表明,时空离散性的假设可能不能准确地捕捉到微状态的本质。此外,我们还证明了主成分分析可以用来可视化3D中的数据分布,因为它保留了不同聚类之间和聚类内的距离。 2.材料与方法 2.1 数据描述 本研究中,我们分析了两个数据集。我们使用了68名对照组和46名抑郁症/高BDI组,数据以500 Hz重新采样。 2.2 实验装置 使用64通道神经扫描系统记录数据,电极布置符合10-10国际系统。 2.3 数据分析 使用MATLAB中的EEGLAB工具箱导入数据进行分析。这些数据最初有66个通道,其中60个通道被保留下来进行分析。在进一步分析之前进行平均参考。然后,对数据进行1-30 Hz的带通滤波。执行ICA后手动清理数据。去除无关的伪影成分。 2.4 微状态分析 微状态分析算法包括以下步骤: (1)我们使用L1范数来计算GFP。这产生了GFP的时间序列,它反映了随着时间推移地形中的总能量(图1A-B)。 (2)GFP(t)的局部最大值被送到改进的k-均值聚类算法(步骤3-7)(图1C)。我们选择了四个聚类进行分析。 (3)聚类过程从随机选择n个模板图开始,其中n是聚类或微状态图的数量。 (4)利用GFP峰值数据计算n个模板图的空间相关性。取空间相关性的绝对值确保结果不依赖于地形图极性。 (5)计算模板图的解释方差。 (6)重新定义模板图,通过从每个聚类中提取所有地形图的第一主成分来实现。 (7)重复步骤4至6,直到解释方差不随迭代次数增加而改善。 (8)选择一组新的n个随机选择的模板图,并重复步骤3到7。最后,选择解释方差最大的一组模板图作为最终的微状态向量。

01

综述 | 机器视觉表面缺陷检测

中国是一个制造大国,每天都要生产大量的工业产品。用户和生产企业对产品质量的要求越来越高,除要求满足使用性能外,还要有良好的外观,即良好的表面质量。但是,在制造产品的过程中,表面缺陷的产生往往是不可避免的。不同产品的表面缺陷有着不同的定义和类型,一般而言表面缺陷是产品表面局部物理或化学性质不均匀的区域,如金属表面的划痕、斑点、孔洞,纸张表面的色差、压痕,玻璃等非金属表面的夹杂、破损、污点,等等。表面缺陷不仅影响产品的美观和舒适度,而且一般也会对其使用性能带来不良影响,所以生产企业对产品的表面缺陷检测非常重视,以便及时发现,从而有效控制产品质量,还可以根据检测结果分析生产工艺中存在的某些问题,从而杜绝或减少缺陷品的产生,同时防止潜在的贸易纠份,维护企业荣誉。

03

机器视觉表面缺陷检测综述

中国是一个制造大国,每天都要生产大量的工业产品。用户和生产企业对产品质量的要求越来越高,除要求满足使用性能外,还要有良好的外观,即良好的表面质量。但是,在制造产品的过程中,表面缺陷的产生往往是不可避免的。不同产品的表面缺陷有着不同的定义和类型,一般而言表面缺陷是产品表面局部物理或化学性质不均匀的区域,如金属表面的划痕、斑点、孔洞,纸张表面的色差、压痕,玻璃等非金属表面的夹杂、破损、污点,等等。表面缺陷不仅影响产品的美观和舒适度,而且一般也会对其使用性能带来不良影响,所以生产企业对产品的表面缺陷检测非常重视,以便及时发现,从而有效控制产品质量,还可以根据检测结果分析生产工艺中存在的某些问题,从而杜绝或减少缺陷品的产生,同时防止潜在的贸易纠份,维护企业荣誉。

02
领券