【正文】 【實(shí)驗(yàn)記錄】實(shí)驗(yàn)名稱： 實(shí)驗(yàn)者姓名：指導(dǎo)教師：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：評(píng)語(yǔ)：圖形記錄：結(jié)論：討論：實(shí)驗(yàn)七、生理信號(hào)采集分析系統(tǒng)應(yīng)用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹孔寣W(xué)生們自己設(shè)計(jì)一套生理信號(hào)采集分析系統(tǒng)，從而培養(yǎng)他們的獨(dú)立科研能力和動(dòng)手能力。因此，通過灰度變換，目的就是要使感興趣的圖像部分能把灰度的差別充分拉開，從而能被人眼所識(shí)別。若采取依序做列再做行的一維變換方式，其所需的計(jì)算量約為O(N2log2N)而非O(N4)的等級(jí)。直方圖均衡化的意思就是將灰度平均分配給圖像中的所有像素，使灰度的直方圖盡可能呈現(xiàn)均勻分布，如此可提高圖像的對(duì)比度，圖像看起來會(huì)比較清晰。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1. 方圖均衡化法(1) 對(duì)一張低對(duì)比的圖像，以直方圖均衡化法使其對(duì)比度增強(qiáng)，同時(shí)比較處理前后的圖像及其直方圖?！緦?shí)驗(yàn)器材】BIO－2000眼電生理檢測(cè)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)一套、外接刺激器（顯示器）、打印機(jī)、酒精、棉簽，電極膏等。（2） 電極安置任何VEP（包括FVEP、PVEP、GVEP） 的電極安置方法都是一致的，具體安置方法如下圖103所示：①正電極（信號(hào)電極）安置在枕骨粗隆上方1~2cm的淺窩處；②地電極安置在耳后乳突下方；③負(fù)電極（參考電極）安置在前額正中處。（4） 拆卸電極（5） 關(guān)機(jī) 系統(tǒng)關(guān)機(jī)順序?yàn)椋捍碳て鳌ⅲù蛴C(jī)、）主機(jī)、放大器。應(yīng)將皮膚電極取出，用短路線將放大器兩通道輸入端短接。)f(x,y)B(x,y)TB(在運(yùn)算放大器為理想的情況下，并聯(lián)型差動(dòng)放大器的輸入阻抗為無窮大，共模抑制比也為無窮大。所以共模抑制比為： ，理論上計(jì)算整個(gè)電路的共模抑制比。比如若用戶往Windows系統(tǒng)中加入第一個(gè)USB2000 AD模板時(shí)，系統(tǒng)則以“USB2000”作為基本名稱，再以DeviceID的初值組合成該設(shè)備的標(biāo)識(shí)符“USB20000”來確認(rèn)和管理這第一個(gè)設(shè)備，若用戶接著再添加第二個(gè)USB2000 AD模板時(shí)，則系統(tǒng)將以“USB20001”來確認(rèn)和管理第二個(gè)設(shè)備，若再添加，則以此類推。注意：CreateDevice必須和ReleaseDevice函數(shù)一一對(duì)應(yīng)，即當(dāng)您執(zhí)行了一次CreateDevice，再一次執(zhí)行這些函數(shù)前，必須執(zhí)行一次ReleaseDevice函數(shù)，以釋放由CreateDevice占用的系統(tǒng)軟硬件資源，如系統(tǒng)內(nèi)存等。所以當(dāng)用戶在反復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之前，只須執(zhí)行一次該函數(shù)即可，否則某些資源將會(huì)發(fā)生使用上的沖突，便會(huì)失敗。ReadSizeWords：讀取數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度（以字為單位），為了提高讀取速率，根據(jù)特定要求，其長(zhǎng)度必須指定為32字的整數(shù)倍長(zhǎng)，如36128 …… 8192等字長(zhǎng)，否則，USB設(shè)備對(duì)象將失敗該讀操作。比如用戶先采集一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)后，然后對(duì)根據(jù)這些數(shù)據(jù)或其他條件，需要改變采樣通道或采樣頻率等配置時(shí)，則可以先用ReleaseDeviceAD釋放先已由InitDeviceAD占用的資源，然后再用InitDeviceAD重新分配資源和初始化設(shè)備狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)所提到的功能。函數(shù)原型：Visual C++ amp。返回值：成功則返回TRUE，否則返回FALSE。只有這樣，當(dāng)您再次調(diào)用InitDeviceAD函數(shù)時(shí)，那些軟硬件資源才可被再次使用。InUserRegion： 用戶數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址。返回值：如果初始化設(shè)備對(duì)象成功,則返回TRUE, 否則返回FALSE, 用戶可用GetLastError捕 獲當(dāng)前錯(cuò)誤碼,并加以分析。 C++Builder: BOOL ReleaseDevice (HANDLE hDevice)LabView：參數(shù)說明：hDEVICE設(shè)備對(duì)象句柄，應(yīng)由CreateDevice創(chuàng)建。 C++ Builder：HANDLE CreateDevice (int DeviceID) LabView：參數(shù)說明：DeviceID 設(shè)備ID( Identifier )標(biāo)識(shí)號(hào)。先測(cè)量差模的放大倍數(shù)：，運(yùn)放是一個(gè)反相放大器，電壓放大倍數(shù)為RF/R1。【實(shí)驗(yàn)原理】 、低成本的生物電放大器，它巧妙的利用儀器放大器的共模抑制比與增益的關(guān)系，結(jié)合阻容耦合電路、共模驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了放大器的高性能。附：灰度變換法示意圖R(x,y)TR(用完之后電極用酒精擦洗干凈。(常規(guī)選擇為：小于5級(jí)光強(qiáng)、背景燈關(guān)閉)。（八檔可調(diào)閃光強(qiáng)度、15W背景燈且八級(jí)可調(diào)強(qiáng)度、~30Hz閃光頻率范圍以及白、紅、蘭、綠、黃五種色光）【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 系統(tǒng)的組成構(gòu)造簡(jiǎn)介：總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括： 32位主機(jī)系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)、主顯示器、圖形刺激器、放大器、程控閃光刺激器、A/D卡、打印機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤。(2) 試著選取不同的階數(shù)n、截讓頻率Do及參數(shù)γL與γH，看會(huì)得到何種結(jié)果?(3) 展示結(jié)果并比較。（2）中值濾波 模板的排序運(yùn)算是一種非線性的濾波方式，首先對(duì)在模板里所有像素的灰度大小做排序，接著選取排序在中間的灰度值，再將此值代人所對(duì)應(yīng)的像素中，如此便完成一個(gè)像素的濾波操作。當(dāng)一張圖像的灰度集中在某一段區(qū)域內(nèi)時(shí)，圖像的對(duì)比度會(huì)相當(dāng)差。因此，通常會(huì)舍棄最優(yōu)化的變換而采用與圖像無關(guān)的基底函數(shù)。實(shí)驗(yàn)八、醫(yī)學(xué)圖像的幾何變換【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 了解醫(yī)學(xué)圖像處理中的灰度及其線性變換；掌握使用MATLAB對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行正交變換、傅立葉變換、離散正余弦變換、Walsh—Hadamard變換、Haar變換、斜變換、KL變換、哈特萊變換、SVD變換及小波變換等圖相處理的變換方法；熟悉計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)圖像處理中的應(yīng)用及功效。2. 50HZ工頻干擾的傅立葉變換消除。從這個(gè)定理出發(fā)，可易于了解卷積的濾波作用：如果兩信號(hào)無相同的頻率成分，其頻域量的乘積為0，因而時(shí)域?qū)?yīng)量的卷積也應(yīng)為0。C(1)是1Hz信號(hào)的合成幅度：C2(1) = A2(1)+B2(1)。其中 C2(k) = A2(k)+B2(k) (67) θ(k) = tg1 (B(k)/A(k)) (68)這些都是新的、時(shí)域方法不可能獲得的信息。傅立葉變換計(jì)算是很費(fèi)時(shí)的。由X(k)求取原始信號(hào)x(n) 的算法叫逆離散傅立葉變換(IDFT: Inverse discrete Fourier transformation）?！夺t(yī)學(xué)信號(hào)數(shù)字處理技術(shù)及應(yīng)用》?！緦?shí)驗(yàn)記錄】實(shí)驗(yàn)名稱： 實(shí)驗(yàn)者姓名：指導(dǎo)教師：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：評(píng)語(yǔ)：圖形記錄：R波峰位置記錄：結(jié)論：討論：實(shí)驗(yàn)六、心電信號(hào)頻域分析【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹空莆崭盗⑷~變換實(shí)現(xiàn)，完成快速傅立葉變換算法程序的編制。電生理研究中，常用以估計(jì)兩個(gè)以上的信號(hào)的同源性。2 采用《醫(yī)學(xué)數(shù)字信號(hào)處理》課程介紹的方法，編制程序完成信號(hào)的上述（時(shí)域?yàn)V波，基線校準(zhǔn)，工頻干擾時(shí)域消除）信號(hào)處理。圖41 信號(hào)的五點(diǎn)等權(quán)平均濾波2 基線校準(zhǔn)由于設(shè)備，以及受試病人肢體運(yùn)動(dòng)等原因，采集的生理信號(hào)可能產(chǎn)生基線漂移等現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)四、心電信號(hào)時(shí)域分析【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?掌握生理信號(hào)的基本預(yù)處理方法，主要包括信號(hào)的時(shí)域?yàn)V波、基線校準(zhǔn)、工頻干擾消除?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟】（1）將RS232的線材進(jìn)行跳線 由于實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)只有一個(gè)串行通信端口可使用，所以必須將該條RS232在線的第2引腳與第3引腳短路。／s，比串口快了整整100倍，比并口也快了十多倍，～240Mbps，還支持寬帶寬數(shù)字?jǐn)z像設(shè)備及下一代掃描儀、打印機(jī)及存儲(chǔ)設(shè)備。由于RS—232是一個(gè)使用久遠(yuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，因此絕大部分電子儀器生產(chǎn)廠家都把RS—232端口作為儀器與計(jì)算機(jī)通信的接口。（6）合適的帶寬，以便有效地抑制噪聲．防止采樣混疊。，并以心電信號(hào)為例掌握生物電前置放大電路的設(shè)計(jì)要求。使用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入頻率值，這時(shí)儀器輸出端口即有該頻率的信號(hào)輸出。7 故障現(xiàn)象、分析及解決方案。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)書寫簡(jiǎn)潔、文理通順、數(shù)據(jù)、圖表齊全。損壞公物，照價(jià)賠償。 編 者2004年9月實(shí)驗(yàn)須知一、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行最佳智能結(jié)構(gòu)培養(yǎng)的必要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)合格人才的重要環(huán)節(jié)。由于知識(shí)更新周期大大地縮短，為了順應(yīng)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的快速發(fā)展，必須深化教學(xué)改革，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。1． 實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真預(yù)習(xí)，經(jīng)指導(dǎo)教師質(zhì)疑不合格者不應(yīng)盲目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。6． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)切斷儀器電源、數(shù)據(jù)交教師評(píng)閱合格后，整理好儀器設(shè)備、工具、器材、桌椅等。3 實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?實(shí)驗(yàn)一、常用開發(fā)工具和應(yīng)用軟件的使用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹渴煜な静ㄆ?、低頻信號(hào)發(fā)生器等常用電子儀器的使用方法，熟練運(yùn)用電子CAD技術(shù)設(shè)計(jì)醫(yī)學(xué)儀器電路，熟練運(yùn)用C語(yǔ)言編寫單片機(jī)應(yīng)用軟件。使用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入幅度值，這時(shí)儀器輸出端口即有該幅度的信號(hào)輸出。根據(jù)心電信號(hào)的特點(diǎn)以及通過電極提取的方式，前置級(jí)放大電路必須滿足下列要求：（1）高輸入阻抗，通過電極提取的心電信號(hào)是不穩(wěn)定的高內(nèi)阻