导师类别 硕导
性 别 女
出生年月 1978年3月
联系电话
通讯地址 四川绵阳西南科技大学信息工程学院
Email fangyanhong2004@126.com

个人简介
方艳红（1978¬—），女，内蒙呼和浩特人，博士，副教授，中国自动化学会会员。2012年6月毕业于中国工程物理研究院，获无线电物理专业理学博士学位；2003年6月毕业于西安电子科技大学，获生物医学工程专业工学硕士学位；2001年6月毕业于长安大学，获应用电子技术专业工学学士学位。现任职于西南科技大学信息工程学院。主要从事智能仪器设备、医学图像处理、增强现实技术等学术研究和工程开发工作。发表论文15余篇，其中SCI/EI收录4篇，出版教材1部，申请国家发明专利2项。主持项目6余项，参研项目3项。
已有研究内容：
1、智能仪器设备
（1）便携式心阻抗血流图仪系统研制
负责了四川省教育厅项目“便携式心阻抗血流图仪系统研制”，研制了基于USB2.0的便携式心阻抗血流图仪，开展了硬件设计、程序开发和系统联调等工作，起止时间2007.1～2009.12。 本课题的主要研究内容是便携式心阻抗血流动力监测仪的系统研究与实现，设计并实现了基于USB2.0接口的胸阻抗血流图数据采集系统——其功能是拾取、放大、采集阻抗血流图信号并通过USB2.0接口送入计算机；同时利用可视化程序设计语言VC++，设计工作于Windows环境下的心阻抗血流动力检测/监测软件系统，它应具备数据采集、波形及参数显示、参数测算、报告打印、生命状态识别及异常状态报警等主要功能。
（2）老人居家自助与看护系统
指导学生完成了“守护之芯——老人居家自助与看护系统”，获得2017年全国大学生物联网大赛华中及西南赛区一等奖。 本课题在现有国内外养老社区管理模式与空巢老人居家风险评估与监测理论基础上，通过分析高龄或失能老人的居家自助及安全看护需求，设计一种适合于高龄或失能老人的居家自助与看护系统——心安家庭管家。该系统如同老人的 “腿”，子女的“眼”，对于行动不便或有语言障碍的老人，只需要通过简单的手势或语音就可以实现家居设备的控制，如打开电视机、拨通电话等；对于在外工作的子女，只需通过移动设备就可实时查看老人的视频信息；另外当出现老人突然倒地等危险情况时，系统会发出报警并且自动拨通子女电话。
（3）骨关节角度数字化评价系统
申请四川省卫生厅项目“骨关节空间角度数字化评估系统”，申请国家发明专利“一种骨关节功能数字化临床评价系统及方法”。 该课题课题基于最新的增强现实应用，实现了骨关节空间角度的数字化测量与功能客观评价，建立了骨关节空间角度数字化评估系统，评估的准确度能稳定在0.8及其以上，基本满足骨关节空间角度测量与功能评估的稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。
2、医学图像处理
（1）CT图像分割
为实现连续腹腔影像图像分割的实时性和准确性，提出多图像融合的水平集图像分割模型。该模型通过先验形状图像在Chan-Vese模型下控制水平集的演化，使活动轮廓的先验形状信息融合到水平集分割算法中，同时，利用Li模型在原始腹腔图像中进一步获取待分割部位的边缘信息。以肝脏提取为例，首先利用区域生长法获取第一幅腹腔影像图的先验形状，通过Chan-Vese算法在先验图像上驱动活动轮廓达到收敛得到一个初始的活动轮廓，Chan-Vese算法和Li算法分别在先验图像和原始图像上共同驱动初始活动轮廓进一步运动到肝脏的边缘得到第一幅腹腔影像图的分割结果；然后将第一张的分割结果作为第二张的先验形状，实现第二张腹腔影像图的水平集分割，如此循环，完成连续人体腹腔切片的分割。实验结果表明：这种多图像融合的复合水平集分割算法不仅可以消除因图像噪声和灰度不均匀引起的错假边缘信息，而且处理时间较传统的区域生长法也有了很大的提高，在实时的虚拟器官三维重建、临床医疗诊断、辅助治疗等方面都有着重要的应用价值。
（2）CT图像三维重建及应用
研究基于虚拟现实的远程手术仿真实验系统，系统以C/S模式构建远程通信网络，使其具备视频、语音、文件等实时传输功能；然后在该系统下基于虚拟现实技术实现虚拟手术仿真的三维场景渲染和简单手术操作，使系统具备二维医学图像分析、三维重建、器官分割等功能。系统测试结果表明：该系统可以实现远程用户间视频语音的流畅通信也可以在建立连接后进行二维医学图像浏览、三维重建以及简单的切割操作，从而为后续有具体应用的遥操作虚拟手术仿真系统实现奠定基础。3、虚拟现实技术研究与应用 （1）力触觉渲染 为提高虚拟柔性体力触觉渲染中物体形变与力的准确描述及计算效率，提出一种基于球面调和函数表达（Spherical Harmonic，SPHARM）的柔性体力触觉渲染方法，建立基于SPHARM的力触觉形变模型并提出相应的力触觉渲染控制算法，搭建基于Sensable- PHANTOM® Desktop™力反馈设备的视觉力触觉交互实验平台，使用于柔性体形变的视觉刷新频率与柔性体力触觉的刷新频率描述接近同步，适用于虚拟手术训练、手术诊断等医学教育领域，对降低实习手术风险、节约医务培训费用、改善我国医学手术水平发展不平衡现状等有着重要意义。
3、虚拟现实技术研究与应用
（1）力触觉渲染
为提高虚拟柔性体力触觉渲染中物体形变与力的准确描述及计算效率，提出一种基于球面调和函数表达（Spherical Harmonic，SPHARM）的柔性体力触觉渲染方法，建立基于SPHARM的力触觉形变模型并提出相应的力触觉渲染控制算法，搭建基于Sensable- PHANTOM® Desktop™力反馈设备的视觉力触觉交互实验平台，使用于柔性体形变的视觉刷新频率与柔性体力触觉的刷新频率描述接近同步，适用于虚拟手术训练、手术诊断等医学教育领域，对降低实习手术风险、节约医务培训费用、改善我国医学手术水平发展不平衡现状等有着重要意义。
（2）基于Kinect的三维物体重构
通过Kinect获取原始深度图像，对深度图像进行滤波处理、坐标变换生成点云模型，并对点云模型进行三角化、顶点法向、点云配准等相关处理，表面生成，实现三维重建；实验结果表明本文的相关算法处理具有一定的三维重建效果，能够使用Kinect和电脑完成简单的三维重建。
（3）基于RealSense的人体面部识别与坐姿监测
利用RealSense构建与真实场景一一映射的虚拟场景，在此场景下利用3D实感摄像技术实时跟踪定位人体面部特征点深度位置信息，配以相应算法实现人体人体面部识别与坐姿监测。
（4）基于Unity3D的3D游戏开发
基于Unity3D这一跨平台的综合型游戏开发工具，使用C#语言编写游戏控制程序，开发可以在Android平台上操作的系列3D飞行射击题材的游戏，主要包括：游戏设计有不同难度关卡供玩家选择，游戏玩家通过用户界面的提示操作虚拟键盘，移动主角位置来击毁敌方并躲避敌方和子弹来获得分数，游戏结束后玩家可以分享自己的战绩到主流社交平台相互交流，游戏整体通过3D动态场景呈现运行画面，操作简单，容易上手，为玩家带来虚拟空中战斗的仿真游戏体验。

工作经历

2001-至今，就职于西南科技大学。

教育经历
2001年于长安大学获电子信息工程专业工学学士学位；
2006年于西安电子科技大学获生物医学工程专业工学硕士学位；
2012年于中国工程物理研究院获无线电物理专业理学博士学位。

获奖、荣誉称号
2011年指导研究生获得四川省苗子工程项目1项；
2013年6月荣获西南科技大学2013年度“优秀毕业设计指导老师”称号；
2013年荣获西南科技大学教学质量三等奖；
2014年荣获西南科技大学教学质量三等奖；
2015年荣获西南科技大学教学质量二等奖；
2016年荣获西南科技大学教学成果奖三等奖；
2017年指导学生获“全国物联网大赛”西南和华中赛区一等奖。

社会、学会及学术兼职
中国自动化学会会员

研究领域
主要研究方向为智能仪器设备、图像处理与模式识别、增强现实。

科研项目
近三年主要科研项目
1、FPGA代码远程动态加载技术开发，横向项目，13万，主持人
2、基于虚拟现实的远程医疗手术仿真系统研究，西南科技大学博士基金项目 6万，主持人
3、高速风洞模型变形测量的海量图像数据实时处理系统研制，横向项目，85万，参研

发表论文
近三年第一作者发表论文主要有：
1、多图像融合的连续腹腔影像图像分割.电子技术应用(2014,40(8)),中文核心
2、基于球面调和函数与距离场的柔性体碰撞检测方法.科技导报（2013,31(34)中文核心
3、远程虚拟手术仿真实验系统.实验技术与管理,2014,31(9)中文核心
4、Research on Teleoperation Surgery Simulation System Based on Virtual Reality. 国际会议WCICA2014.EI: 20**2

出版专著和教材
主编教材1部：
《C语言程序设计实验教程 》，重庆大学出版社（2015年8月） 第一主编

科研创新
一种骨关节功能评估方法与装置（专利号：1.5，已公布）
一种疲劳驾驶监测方法及装置（专利号：20**.X,已公布）

教学活动
主讲《C语言程序设计》、《C++程序设计》、《软件技术基础》等课程。

指导学生情况
1、2015年指导学生获ACM程序设计大赛四川省2等奖；
2、2017年指导学生获全国大学生物联网设计竞赛（TI杯）华中及西南赛区一等奖。

我的团队
智能图像处理与模式识别团队
1、团队主要成员
姓名 学历 职称 研究方向
吴斌 博士研究生教授 智能控制
张红英 博士研究生 教授 图像处理
方艳红博士研究生 副教授 虚拟现实
路锦正 博士研究生 副研究员 图像处理
周颖玥 博士研究生 副研究员 图像处理，深度学习
徐苏博士研究生讲师 生物特征识别
文乔农博士研究生讲师 图像处理
罗向东 硕士研究生讲师 图像处理，深度学习
靳玉红 硕士研究生 副教授 智能控制
2、主要研究内容及方向
本团队是以人工智能理论及相应的控制应用技术为研究主体，结合当前国内外动态，在各种智能平台以及计算机网络上，对智能控制理论及应用、模式识别与图像处理、虚拟现实等领域进行了广泛而深入的研究。
在智能控制方面，主要研究了智能控制的理论和方法。将最经济控制与智能控制相结合提出的具有创新意义的最经济智能控制的概念和实现技术，使智能控制从复杂的理论研究转向简单实用的应用研究，为智能控制的研究和应用进行了新的探索，为低成本自动化系统设计提供新的理论方法，有效地解决了风洞测控系统中的动态参数检测及处理、抗干扰技术和故障实时诊断等多种复杂测控难点问题。近年来，主持并参与国家级项目2项，省部级项目3项，企事业委托3项，获发明专利1项，出版专著3部，发表学术论文20余篇。
在图像处理及应用方面，致力于图像处理的数学方法研究，以偏微分方程、变分法、压缩感知为技术背景，结合图像处理与模式识别技术，在数字图像自动修复理论与算法、图像恢复与填补的新模型、图像超分辨率重建、雾天图像清晰化技术等方面开展了一系列的研究。近5年来承担国家自然科学基金3项，四川省科技厅项目4项，四川省教育厅项目3项，出版学术专著2部，发表学术论文近30篇，其中三大检索收录20篇。
在虚拟现实中力触觉渲染方面，致力于虚拟现实中的力触觉渲染研究，以球面调和函数、距离碰撞检测、同源物体形变-力反馈计算为技术背景，结合图像处理与人工神经网络技术，在医学器官三维重建、三维场景渲染、柔性体力触觉交互、远程虚拟手术仿真系统设计等方面开展了一系列的研究。近3年来申请完成四川省科技厅项目1项，四川省教育厅项目1项，西南科技大学青年预研基金1项，发表学术论文近10余篇，其中三大检索收录3篇。
在生物特征识别与视频目标跟踪方面，以模式识别、计算机视觉、机器学习与人工智能、现代信号处理为技术背景，研究了基于人体步态触觉特征的身份识别、人脸检测与识别、机器人视觉动态目标跟踪、多目标的检测与跟踪等技术，开展了以数字媒体处理器DSP平台进行MPEG-4/H.264的视频编解码的应用工作。近年来，主持项目3项，主研参与6项，主编专著2部，发表论文20余篇，其中三大检索收录10余篇。