2014年美国休斯顿大学ECE实验室实习周记——第二周

实习开始

休斯顿大学图书馆标志物（夜）

经过一周的折腾之后，我们终于办齐了入驻手续，正式开始实习生活。

刚进入实验室总有许多要熟悉的地方，老师的课题，实验室的师兄，还有各种好玩的测量仪器。当然不出意料的，我们第一周大部分时间都在看论文，努力弥补实验室方向的知识。于是，在华科经典的一幕又出现了，每天都有某个人很早的起床，然后悄悄收拾东西出发，去见自己的导师，或者为昨天尚未完成的任务加紧努力。

每个人当换了一个环境之后，总会产生很多新的想法。而换了一个国度之后，突然感觉整个人的生活态度都起了很大的变化。虽然生活开始变得忙碌起来，但我们还是决定开始实行我们的健身计划。每天晚上去健身房。这几天听到最多的就是“哎呀我胳膊举不起来了”“我感觉腹肌好疼啊”……痛并快乐着的感觉很奇妙，好的生活态度，健康的生活方式，我们应该坚持！

临近周五，我们几个在微信上商量着，刚来的时候，几个学长学姐帮我们在这个陌生的国度安定下来，前前后后折腾了近一周，真是非常地感激他们。于是我们决定找一家中餐馆和他们一起聚餐。888是离休斯顿大学很近的一家中餐馆。一进这家餐馆，吃饭的哄闹声，筷子，红灯笼，还有各种吆来喝去的中文对白，顿时让人有种回到国内的错觉。这是家川菜馆，点完菜我们就坐等，一直等了半个小时，这儿连上菜的速度都无限逼近国内了……饿了半晌肚子，当然要开开心心的大吃一顿了，幸好菜的口味还是很接近国内的。好长时间没吃过热菜了，在国内吃完饭都是大汗淋漓，在国外吃完饭都是手脚发凉！啥也不说了，开吃！

个人篇

李允恺

在休斯顿这边的生活终于进入正轨了！刚接触实验室的课题，压力还是很大的，不仅要恶补空缺的知识，还要尽量赶上导师给的论文阅读进度，看论文、逛图书馆、和导师讨论问题也成了这周的主旋律。

实习内容主要为信号处理，想要通过分析眼球运动路径的向量、坐标、停留时间等属性，来判断人眼当前正在观看什么类型的图片。通过配有两只摄像头的特制头盔，可以追踪两只眼睛的扫描轨迹，我们尝试分析眼球扫描轨迹的属性来给出当前正在看风景，还是人物，还是鸟瞰图等等。

不管对于我还是我的导师来说，我们此前都没有做过类似的尝试，所以大量看论文并进行讨论是必不可少的。如果说这周让我印象最深的工具是什么，那就是Google Translate，如果说这周让我最感动的人是谁，那就是我的导师Dr. Sheth。我为他对我的耐心和热情由衷的感谢。

周三我们约在他的办公室见面，他开始给我讲解我的实习内容。虽然Dr. Sheth已经尽量在用简单的语言给我讲，但将近一个小时的“听力”对我来说还是比较吃力的，尤其是涉及到专业知识之后，更是一头雾水。Dr. Sheth看出了我的难处，于是他停下来，拿过了电脑，打开了Google Translate，开始一边敲键盘一边给我讲。这件事真的出乎了我的意料，虽然我极力表示没有问题，但他就这样一直讲到了最后，并让我好好找找论文，后天跟他说一下收获。我没办法形容当时的心情，只能说，尽最大的努力做好这次实习。

之后的几天我和导师因为一篇论文中的疑点一直讨论了很久。如果我们想要比较两次眼球的扫描轨迹，我们必须先简化数据、校准、最后才能知道谁跟谁相比较。在那篇论文中，关于校准的步骤，其中有一个加权值，我一直没搞清楚作者的确定依据。在跟Dr. Sheth讲论文的时候，他敏锐地注意到了这一点，一直问我依据是什么。我后来研究了几次，多次找他试图讲清楚，Dr. Sheth一有空就跟我一起讨论。然而到底我也没讲明白，后来我们就开始一起找，最后发现作者根本就没有给出理由，就直接定下了一个规则。当时Dr. Sheth就连呼这作者太坑爹（当然肯定不是这样表达的），让我直接email这家伙，问问到底神马情况。我当时还没反应过来，露出很疑惑的表情，他就说真的真的，直接发邮件问问这家伙吧。呵呵，很有趣！

范青君

上周末天气稍微变凉爽了一点，但这周又是持续的高温。休斯敦有时会下点雨，下得可能会很大，但时间绝对不会长，能持续半天之久的降雨就已经很罕见了。可能是由于纬度接近，又都是临海城市的缘故，休斯敦的气候给我的感觉和广州非常相似。我个人非常喜欢雨后的休斯敦，因为天更蓝了，蓝得好像是直接从颜料盒中流出来，未经稀释的颜料一般。如果这么比喻给人的印象还不够直观的话，可以去读一读宗璞写的《紫罗兰瀑布》，其中对紫色的描写就是我对这蓝天的感觉。

休斯敦大学校园内部的生态很好，随处可见草坪，树木，以及在国内校园难得一见的松鼠，乌鸦和鸽子。在休斯敦，动物们一般是不怕人的，如果你足够有爱心，甚至可以拿些坚果去喂喂松鼠，就算你没有食物，象征性地向它们伸伸手，它们也可能会条件反射般地向你靠近。而在国内，就算有动物，它们也只会以眺望的方式与你对视。虽然这是小事，但却也能折射出不同国别的人对待动物的不同态度，信任这种东西，只要慢慢培养，终究还是会有的。

虽然很波折，但是这个星期终于还是见到导师了。导师也是刚刚才调来这个学校，实验室也还没有分配下来，但导师人很和蔼，也好说话，和他在一起完全不拘束，心中有什么想法完全可以直接说出来和他商量，至少我是这么认为的。从导师口中得知，我做出了一个不错的选择，电路这个方向就业面广，所积累的知识将使人受用终生，然而起步门槛很高，没有若干年的积累根本无法入门。作为一个本科生，我的知识储备还远远不够，所以在现阶段，读完《Design of Analog COMS Integrated Circuit》和《VLSI Circuit Design》两本书是导师布置给我的任务。这样一来，这几周注定是属于图书馆的几周。

何梓奇

这周见了导师，了解了实验室研究方向，并说了一下自己的兴趣，之后导师就给我安排了任务。

我导师的研究方向主要是信号处理，图像处理。包括化学图像诊断，高精度显微镜成像，可视化等等。我实习的内容就暂定为化学图像诊断。

导师给我讲了一下背景知识。乳腺癌（Breast cancer）的发病率自20世纪70年代一直呈现上升趋势，美国8名妇女中就会有1人患乳腺癌。中国不是乳腺癌的高发国家，但是不宜乐观。乳腺癌的在早期治愈率很高，故而尽早诊断乳腺癌成为了现在研究的主要课题。目前的常用方法是获取乳腺组织切片，再使用化学试剂进行染色，不同的组织会被染成不同颜色，在显微镜下观察，以此来进行诊断，但是这种方法复杂，成本高，而且一块组织片只能被染一种试剂，观察一次，可信度低。我们研究的目的就是通过计算机分析组织切片图片，避开染色环节，实现更可靠的识别，帮助医生进行诊断。

这一周主要是做入门的工作， GIT的使用，和C++的fstream类对二进制文件的读写。导师提到了目前处理的一个问题：切片的图像数据实际非常大，如果一次读到内存进行处理，内存会装不下，只能读一部分，处理一部分，再读下一部分。目前使用的读取图片文件的方法有：BIP, BSQ 和 BIL.，各有各的优势，处理目的不同时会使用不同的读取方法。

张文杰

第二周我们才慢慢步入正轨，实验室去得是越来越勤了，和导师见面的次数也是越来越多了，不过坏消息是，导师要出差，估计大半个月都见不到他了。在开学后导师果然也变得很忙，只怪我们当初没能早点来到这儿实习呀。

在周四的时候，导师介绍了一个越南的学长给我认识，让那个越南的学长带着我去做点东西，不过正如Prof. Han一直的做法，修行靠自己，我觉得我也是需要自己去把握，去争取的。

这一周一开始的时候是在看智能电网方面的东西的，看了一周的paper后和Prof. Han 聊了一下自己喜欢的方向，结果直接被秒……不过也是，毕竟我们这个行业的发展很快。后来Prof. Han 给我提了一个很酷的概念，电动汽车的在行驶过程中的无线充电技术，他告诉我可以试着做一下这整个过程的优化与处理。

其实我是在心里犯嘀咕的，这个技术真有必要去实现吗？电动汽车行业有没有可能朝着另一种方式发展？我的设想是电动汽车的电池有没有可能设计成容易更换的方式，而电动汽车公司提供电池更换站点，将充满电的电池提供给顾客，而不是建设充电站。另外顾客通过购买电池使用时间或使用次数，在有效购买次数内可以更换新的电池，而不是一直使用同一个原配电池，这样顾客可以免去充电过程的等待时间，同时将电池维护和回收工作交给专业的电动汽车公司，进一步提高电池的耐用程度。

后来自己回到宿舍在网上一查，Elon Musk已经准备这么干了，唉，偶像就是偶像，想东西永远比别人快一步。

温晨曦

这一周生活主要在实验室中度过。在冯石师兄和王庆岩学长的带领与细心指导下，我熟悉了实验室中的仪器，并且可以开始协助师兄完成大部分测量任务。下面来介绍我在实验室中经常完成的一些实验仪器以及实验任务。

这个水池是我最早开始使用的一套测量仪器，主要用于测量心脏起搏器导线的传递函数。这里面的水是配好的生理盐水，用于模拟人体内的环境。使用时主要配合下图中的矢量网络分析仪：

这个仪器其实是一个大信号源，给连接上的心脏起搏器施加一个高频的电流，同时测量出其网络参数：S11和S21，用于计算传递函数。

除了测量传递函数，我在实验室中的另外一个主要工作就是帮助测量心脏起搏器在MRI线圈中导线尖端的发热情况。其步骤主要是先将起搏器导线尖端与温度传感器绑在一起，然后将导线按照指定形状摆放在Phantom（下图圆形玻璃缸）中，开启MRI线圈，最后读取温度数据。

Phantom中是用特殊的材料配成的胶状溶液，其电导率与水相近，用于模拟人体环境。关于为什么要成胶状，我也询问了学长。得到的答复是：由于水流动性比较强，导线尖端产生的热量不容易测量。

下图为在屏蔽房间外部的MRI线圈控制计算机和温度传感器的记录仪器。跟随着师兄们做实验，我现在已基本熟悉这些计算机软件以及仪器的操作。

除了实验室中的测量任务，这周还进行了一些理论的研究，查找和阅读了不少文献。下一周会进行继续深入的研究，就等到下周周报一起汇报。

温度传感器的记录仪器