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[发明专利]基于宏观光谱元素成分分析的肿瘤微观基因突变检测系统-CN202310807765.5有效
发明人：腾格尔;王茜蒨;郝群;杨海峰;彭中 -专利权人：北京理工大学;重庆大学附属肿瘤医院
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于宏观光谱元素成分分析的肿瘤微观基因突变检测系统，属于生物信息领域；包括：载物台、控温吹扫装置、光谱激发和收集装置、数据库和检测装置；控温吹扫装置，用于对置于载玻片上的待测组织样本进行表面控温吹扫，在待测组织样本表面形成胶质固态硬膜；载物台，用于放置承载有表面控温吹扫后的待测组织样本的载玻片；光谱激发和收集装置，用于产生脉冲激光聚焦照射待测组织样本，对准待测组织样本产生的等离子体团进行光谱收集，产生待测组织样本的光谱数据，发送给检测装置；数据库，用于存储各种已知基因突变类型对应的光谱特征点位和分类模型；使用本发明能够解决肿瘤基因突变点位的分子诊断复杂且价格昂贵的问题。
基于宏观光谱元素成分分析肿瘤微观基因突变检测系统

[发明专利]一种发炎血清LIBS光谱诊断模型的建立方法-CN202211369684.3在审
发明人：赵志方;王茜蒨 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明涉及一种发炎血清LIBS光谱诊断模型的建立方法，属于光谱探测技术领域。本发明解决在发炎血清诊断过程中速度慢、流程繁琐、技术要求高的难题，使用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术首次实现发炎血清的准确、快速检测。按照每个个体划分训练‑测试集的LIBS光谱，使用Wilcoxon检验排除差异显著的训练‑测试集，从其余训练‑测试集中随机选择若干组，建立反向传播神经网络(BPNN)模型，并评估发炎血清的识别效果。针对识别效果最好的训练‑测试集，使用多元散射校正(MSC)对光谱数据进行预处理。将最优特征应用于其他训练‑测试集，重新建立MSC‑MIV‑BPNN模型，并验证模型的血清识别效果。
一种发炎血清 libs 光谱诊断模型建立方法

[发明专利]一种光子晶体器件逆向设计方法-CN202210650617.2在审
发明人： 王茜蒨;刘海达;彭中 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明提供一种光子晶体器件逆向设计方法，在基于伴随变量法逆设计开孔位置的过程中，采用人工势场方法，避免逆设计过程中光子晶体孔之间的重叠，保证一定的加工工艺调节；也就是说，相较于传统方法直接对开孔的位置进行限制，本发明采用人工势场方法规范孔的位置，可以有效提高开孔位置的优化范围，进而可以在保证光子晶体器件的加工容差的前提下，提高设计出的光子晶体器件的性能。
一种光子晶体器件逆向设计方法

[发明专利]一种发炎血清LIBS光谱诊断模型的建立方法-CN202210672670.2在审
发明人：赵志方;王茜蒨 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明涉及一种发炎血清LIBS光谱诊断模型的建立方法，属于光谱探测技术领域。本发明的方法使用Wilcoxon检验排除差异显著的训练测试集，使用MSC‑MIV‑BPNN模型准确稳定识别发炎血清，使用LIBS技术首次实现了发炎血清的检测，使用按照样本划分训练集和测试集的方法，结合Wilcoxon检验排除差异显著的训练测试集，更贴近于真实检测，检测时间0.7s更快，准确率可达91.00％更加准确。
一种发炎血清 libs 光谱诊断模型建立方法

[发明专利]一种基于激光诱导击穿光谱技术的川贝母鉴定方法及系统-CN202110091023.8有效
发明人： 王茜蒨;魏凯;崔旭泰;腾格尔;徐向君 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-01-22 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明实施例涉及药材鉴定技术领域，公开了一种基于激光诱导击穿光谱技术的川贝母鉴定方法及系统，该方法包括：对川贝母标准品、浙贝母标准品及伊贝母标准品进行前处理，制得第一样本、第二样本及第三样本；采用激光诱导击穿光谱法检测上述样本得到第一光谱、第二光谱及第三光谱；基于上述光谱中的若干峰值谱线的积分强度进行有监督学习矢量量化，构造得到分类模型对待定贝母进行鉴定。可见，基于激光诱导击穿光谱法测得川贝母及对照样本的特征光谱，并结合学习矢量量化对特征光谱进行学习，可构造得到分类模型，从而通过特征光谱高效准确地分析待定样本的成分，进而根据成分差异对待定样本进行分类鉴别，可大规模应用于川贝母高效鉴定。
一种基于激光诱导击穿光谱技术川贝母鉴定方法系统

[发明专利]一种非均匀光束照射下目标激光散射特性的计算方法-CN201811387356.X有效
发明人： 王茜蒨;赵婧;彭中 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2018-11-21 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：一种非均匀光束照射下目标激光散射特性的计算方法，属于目标探测、识别、隐身技术领域。本发明通过引入表征入射光束光强分布的衰减因子，实现非均匀光束照射下目标激光雷达散射截面的仿真计算。首先获取目标表面材质的双向反射分布函数；建立复杂目标的几何模型；读取目标几何模型文件；调用OpenGL函数完成投影变换、视口变换、目标渲染及消隐处理，实现目标的实时显示；最后引入衰减因子，获取目标激光雷达散射截面计算公式中各参数，完成非均匀光束照射下的目标激光雷达散射截面仿真计算。相较于现有算法，本发明采用的算法真实模拟入射激光光束横向光强分布，仿真精度高，可推广至各类非均匀光束照射下目标的激光散射特性仿真计算。
一种均匀光束照射目标激光散射特性计算方法

[发明专利]一种高精度PSPIKE+求解器-CN202010497233.2在审
发明人： 王茜蒨;刘海达;彭中 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-06-04 - 公布日： 2020-09-29 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种高精度PSPIKE+求解器，特别涉及双未知向量平衡系统的构建、耦合矩阵的引入以及平衡系统的迭代求解方法，属于高性能科学计算领域，在电磁场仿真、流体力学仿真、化学过程分析以及DNA电泳分析等方面均有应用。本发明采用双未知向量平衡系统代替PSPIKE+求解器中单未知向量平衡系统，以消除PSPIKE+求解器的系统误差；引入了耦合矩阵，以提高计算速度；采用迭代求解方法求解平衡系统，以降低内存占用。相较于原PSPIKE+求解器，本发明所提出的高精度PSPIKE+求解器求解精度和成功率高，求解速度快。
一种高精度 pspike 求解

[发明专利]一种离在体通用的脑肿瘤活检和边界确定装置-CN202010135036.6在审
发明人： 王茜蒨;腾格尔;相里文婷 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-03-02 - 公布日： 2020-09-04 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明涉及一种离在体通用的脑肿瘤活检和边界确定装置，属于医疗领域，解决了快速进行术中肿瘤活检和胶质瘤边界确定的难题，为推广激光诱导击穿光谱(LIBS)技术落地服务于脑肿瘤检测提供了基础。该离在体通用的脑肿瘤活检和边界确定装置包括激光器准直和激发模块、载物台和夹持器模块、LIBS探针模块、光谱仪延迟收集模块和计算机处理分析模块共5个模块。所述LIBS探针模块可在载物台和夹持器模块上固定或取下，固定时为台式设备，可以实现离体组织的稳定诊断检测，取下时是手持式设备，可以实现在体胶质瘤浸润边界判定。该装置可以在临床术中完成对离体切除组织的病理检测和在体胶质瘤浸润边界的实施判定，不必变换操作区域，不必更换设备。
一种通用肿瘤活检边界确定装置

[发明专利]一种基于光与物质相互作用所产生的分子碎片谱的肿瘤诊断方法-CN202010133904.7在审
发明人： 王茜蒨;腾格尔;彭中 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-03-02 - 公布日： 2020-07-10 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光与物质相互作用所产生的分子碎片谱的肿瘤病理诊断方法，属于光谱检测技术领域，解决手术前影像学诊断尚不能做到与术中情况高度一致，需要在术中进行病理活检，而冰冻病理活检依赖病理医生经验且诊断准确率不高难题。利用激光诱导击穿光谱测量系统获取肿瘤的激光诱导击穿光谱数据。识别数据中分子碎片谱带作为诊断识别特征，计算分子碎片谱带强度比值，扩展诊断识别特征数量。根据比值特征构建类脑计算脉冲神经网络模型，应用所获得的脉冲神经网络模型，对未知的分子碎片光谱数据进行诊断识别。
一种基于物质相互作用产生分子碎片肿瘤诊断方法

[发明专利]一种局部照射下目标激光散射特性的简便计算方法-CN201611068996.5有效
发明人： 王茜蒨;赵婧;彭中 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2016-11-28 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： G01N21/47 文献下载
摘要：一种局部照射下目标激光雷达散射截面的简便计算方法，属于目标探测、识别、隐身技术领域。本发明通过修改视景体参数，实现局部照射下目标激光雷达散射截面的简便计算。首先获取目标表面材质的双向反射分布函数；建立复杂目标的几何模型；读取目标几何模型文件，根据照射激光光斑尺寸及位置，设置视景体参数；调用OpenGL函数完成目标渲染及消隐处理，实现局部照射下目标的实时显示；最后获取目标激光雷达散射截面计算公式中各参数，完成局部照射下的目标激光雷达散射截面仿真计算。相较于现有算法，本发明采用的算法易操作，灵活性强，易于修改照射激光光斑尺寸及照射位置，可兼顾激光全覆盖或局部照射下目标的激光雷达散射截面仿真计算。
局部照射目标激光仿真计算获取目标激光光斑激光雷达几何模型散射截面视景体散射算法照射双向反射分布函数雷达雷达散射截面表面材质读取目标复杂目标计算公式目标探测散射特性实时显示消隐处理隐身技术照射位置全覆盖调用激光渲染

[发明专利]一种基于生成对抗网络的光谱数据库扩展方法-CN201811228596.5在审
发明人： 王茜蒨;腾格尔;崔旭泰 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2018-10-22 - 公布日： 2019-03-22 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于生成对抗网络的光谱数据库扩展方法，属于光谱检测技术领域，广泛适用于近红外光谱、拉曼光谱、激光诱导击穿光谱、荧光光谱和太赫兹等光谱数据库的扩展。利用光谱测量系统对被测样本进行测量得到少量实验光谱。根据所获得的实验光谱的维数生成相同维数的原始生成光谱。构造生成网络G和判别网络D，对生成网络和判别网络进行共享参数式的交互训练。重复以上交互训练步骤，随交互训练次数增多，生成光谱逐渐趋近于原始实验光谱。采用但不限于非监督学习聚类分析方法，对生成光谱和原始实验光谱的相似度进行判断。若不满足要求，则重复交互训练步骤；若满足要求，则用生成光谱和原始光谱一起构成光谱数据库。
光谱光谱数据库交互训练网络维数激光诱导击穿光谱光谱测量系统光谱检测技术非监督学习近红外光谱共享参数聚类分析拉曼光谱荧光光谱原始光谱原始生成相似度对抗重复样本测量

[发明专利]一种基于半监督学习的激光诱导击穿光谱分类识别方法-CN201811372838.8在审
发明人： 王茜蒨;腾格尔;李晨宇;彭中 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2018-11-19 - 公布日： 2019-03-15 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于半监督学习的激光诱导击穿光谱分类识别方法，属于光谱检测技术领域，解决难以为传统监督学习提供足够训练样本，非监督学习无法提供分类标签结果的难题。利用激光诱导击穿光谱测量系统分别获取少量带标签类别的光谱数据和大量未知的光谱数据。对数据进行标签扩散，设置标签扩散参数L，将每个已知类别的数据标签扩散给L个未知类别数据，以使部分未知数据获得标签。再对大量无类别数据进行分类，设置分类参数K，每个未知类别数据的标签取决于离它最近的K个已知类别数据的标签中出现频率最高的标签。
标签类别数据激光诱导击穿光谱半监督学习分类识别光谱数据扩散光谱检测技术非监督学习测量系统分类标签分类参数数据标签数据获得学习提供训练样本分类监督

[发明专利]一种非球面反射式激光诱导光谱激发/收集系统-CN201610012660.0有效
发明人： 王茜蒨;彭中;林幼娜 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2016-01-11 - 公布日： 2018-07-27 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本发明涉及一种非球面反射式激光诱导光谱激发/收集系统，属于光谱探测技术领域。激光器发射激光脉冲经衰减器衰减后平行入射到抛物面反射镜上，经抛物面反射镜反射后聚焦到放置在其焦点处的置于采样室中的待测样品表面，诱导样品产生光辐射。该辐射光通过抛物面反射镜反射后准直成平行光，入射到离轴抛物面接收聚焦镜上，再经过离轴抛物面接收聚焦镜反射后聚焦到放置在其焦点处的全波段高分辨率光纤束的入射端面上，经全波段高分辨率光纤束传输后输入到光谱仪中。本发明实现了用一块抛物面反射镜进行激光激发和光谱收集，结构简单、安装调试方便，且相互之间不会干扰。
一种球面反射激光诱导光谱激发收集系统

[发明专利]基于激光诱导击穿光谱的爆炸物实时远距离检测方法-CN201610013800.6在审
发明人： 王茜蒨;赵宇;何力骜;彭中;林幼娜 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2016-01-11 - 公布日： 2016-06-08 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于激光诱导击穿光谱的爆炸物实时远距离检测方法，属于光谱探测技术领域。利用激光诱导击穿光谱测量系统对被测样品不同区域进行测量得到光谱；对谱线强度以及强度之比进行归一化处理；将经过预处理后的特征谱线强度及其比值作为输入变量，利用监督学习方法或非监督学习方法进行判别处理，确定被测样品中是否包含爆炸物。本发明提高了检测效率，简化了检测过程；本发明可以同时实现近距离与远距离实时检测；本发明利用PLS-DA或K均值分类方法对处理元素组成与爆炸物相似物质时，能够正确区分出爆炸物，有效提高检测的准确度，将来可以应用于机场、铁路安检以及反恐和实际战场。
基于激光诱导击穿光谱爆炸物实时远距离检测方法

[发明专利]一种激光光束分析仪探测面定位方法及系统-CN201310414146.6有效
发明人：王艳萍;马冲;王茜蒨 -专利权人：中国计量科学研究院
申请日： 2013-09-10 - 公布日： 2016-05-18 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种激光光束分析仪探测面定位方法及系统，该方法包括：激光器发出的激光光束垂直入射到激光光束分析仪探测面上，测量并记录所述激光光束在所述激光光束分析仪探测面上的光斑的质心位置；在所述激光器发出的激光光束的光路中放置一个楔镜，调节楔镜使该光束垂直入射到楔镜的垂直面，并使激光光束透过所述楔镜折射后入射到所述激光光束分析仪探测面上；测量并记录通过所述楔镜折射后的激光光束在所述激光光束分析仪探测面上的光斑的质心位置；计算出激光光束分析仪探测面到楔镜上的激光光束出射点的距离。通过本发明提供的方法及系统，通过计算出探测面到楔镜上的激光光束出射点的距离，能够对激光光束分析仪探测面进行精确定位。
一种激光光束分析探测定位方法系统

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