在许多低到中型收入(LMIC)国家中,超声用于评估胸腔积液。通常,积液的程度是由超声检查员手动测量的,导致明显的内部/观察者间变异性。在这项工作中,我们研究了深度学习(DL)以自动化超声图像中胸腔积液分割的过程。在在LMIC设置中获得的两个数据集上,我们使用NNU-NET DL模型获得了中位骰子相似性系数(DSC)为0.82和0.74。我们还研究了DL模型中坐标卷积的使用,发现这会导致第一个数据集的中间DSC在0.85上的统计学显着改善,而第二个数据集则没有显着更改。这项工作首次展示了DL在LMIC环境中超声评估的过程中自动化的潜力,在LMIC环境中,通常缺乏经验丰富的放射科医生来执行此类任务。
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简介:人工智能(AI)有可能促进CMR分析以进行生物标志物提取的自动化。但是,大多数AI算法都经过特定输入域(例如单扫描仪供应商或医院量化成像协议)的培训,并且当从其他输入域中应用于CMR数据时,缺乏最佳性能的鲁棒性。方法:我们提出的框架包括一种基于AI的算法,用于对短轴图像的双脑室分割,然后进行分析后质量控制,以检测错误的结果。分割算法在来自两家NHS医院(n = 2793)的大型临床CMR扫描数据集上进行了培训,并在此数据集(n = 441)和五个外部数据集(n = 6808)上进行了验证。验证数据包括使用所有主要供应商的CMR扫描仪在12个不同中心获得的一系列疾病的患者的CMR扫描。结果:我们的方法产生的中位骰子得分超过87%,转化为观察者间变异范围内心脏生物标志物中的中值绝对错误:<8.4ml(左心室),<9.2ml(右心室),<13.3G(左心室),<13.3G(左心室所有数据集的心室质量),<5.9%(射血分数)。根据心脏疾病和扫描仪供应商的表型的病例分层显示出良好的一致性。结论:我们表明,我们提出的工具结合了在大规模多域CMR数据集中训练的最先进的AI算法和分析后质量控制,使我们能够从多个中心,供应商和心脏病。这是AI算法临床翻译的基本步骤。此外,我们的方法以无需额外的计算成本而产生一系列心脏功能(填充和弹出率,区域壁运动和应变)的附加生物标志物。
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为了安全地在现实世界中部署腿部机器人,有必要为他们提供可靠地检测出意外接触并准确估算相应接触力的能力。在本文中,我们提出了针对四足动物的碰撞检测和识别管道。我们首先引入了一种基于带通滤波的碰撞时间跨度的方法,并证明此信息是获得准确的碰撞力估计值的关键。然后,我们通过补偿模型不准确性,未建模的载荷以及作用在机器人上的任何其他潜在的准静态干扰来源来提高所识别力量幅度的准确性。在各种情况下,我们通过广泛的硬件实验来验证我们的框架,包括小跑和机器人上的其他未建模负载。
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现代机器人系统具有卓越的移动性和机械技能,使其适合在现实世界场景中使用,其中需要与重物和精确的操纵能力进行互动。例如,具有高有效载荷容量的腿机器人可用于灾害场景,以清除危险物质或携带受伤的人。因此,可以开发能够使复杂机器人能够准确地执行运动和操作任务的规划算法。此外,需要在线适应机制,需要新的未知环境。在这项工作中,我们强加了模型预测控制(MPC)产生的最佳状态输入轨迹满足机器人系统自适应控制中的Lyapunov函数标准。因此,我们将控制Lyapunov函数(CLF)提供的稳定性保证以及MPC在统一的自适应框架中提供的最优性,在机器人与未知对象的交互过程中产生改进的性能。我们验证了携带未建模有效载荷和拉重盒子的四足机器人的仿真和硬件测试中提出的方法。
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贝叶斯过滤器的测量更新规则通常包含手工制作的启发式,以计算高维传感器数据的观察概率,如图像。在这项工作中,我们提出了新颖的方法深度测量更新(DMU)作为广泛系统的一般更新规则。 DMU具有条件编码器 - 解码器神经网络结构,用于处理深度图像作为原始输入。尽管网络仅在合成数据上培训,但该模型在真实数据上的评估时间下显示出良好的性能。通过我们提出的培训计划引发数据培训,我们展示了如何有效地培训DMU模型对条件变量敏感,而无需依赖于随机信息瓶颈。我们在多种情况下验证提出的方法,从而增加了复杂性的姿势,从单个物体的姿势估计开始到姿势的关节估计和铰接系统的内部状态。此外,我们在RBO数据集上提供反对铰接的符号距离功能(A-SDF)的基准,作为关节状态估计的基线比较。
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在处理多肢移动操纵器的触觉耳机时,尚未得到适当地解决从触觉设备和远程机器人之间的通信链路产生的稳定效果的问题。在这项工作中,我们提出了一种被动控制架构来触觉地垂直腿移动操纵器,同时在主设备和从控制器中存在延迟和频率不匹配的存在下保持稳定。在主侧,提出了对控制输入的离散时间能调制。在从侧,被动约束包括在基于优化的全身控制器中以满足能量限制。混合龙动力遥气局方案允许人工操作者在姿势模式下远程操作机器人的末端效应器,以及其基运动模式的基本速度。由此产生的控制架构在四足机器人上演示,具有添加到网络的人为延迟。
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