细胞迁移运动是血管生成、损伤愈合、胚胎生长、免疫反应、感染和癌症转移等多种生理过程中必不可少的环节。细胞运动分析方法作为一种医学辅助手段对于提高疾病诊断和预防的准确性、药效分析和药物研发的效率、可靠性具有重要的理论研究价值和工程实践意义。本项目针对细胞数据量大，细胞个体易变形、分裂，细胞间碰撞、粘连等运动不确定跟踪难题，在面向多细胞跟踪的多伯努利（标签）随机有限集和多伯努利（标签）随机有限蚁群理论模型研究的基础上，提出具有工程应用前景的多伯努利多细胞跟踪方法。本课题研究的重要成果主要体现在：（1）针对粘连多细胞跟踪精度低的问题，研究了基于蚂蚁自调整觅食的多细胞跟踪方法；（2）针对近距离粘连，碰撞细胞的状态估计问题，提出了基于信息素预测的蚁群多细胞运动分析方法；（3）针对细胞动力学差异性大、细胞黏连与分裂谱系树构建问题，提出基于标签蚁群的多细胞谱系树构建方法；（4）针对细胞数量时变、细胞图像信噪比低等难题，提出基于标签多贝努利滤波器的多细胞运动分析方法；（5）针对细胞数量及形态时变等难题，提出基于多伯努利随机有限蚁群多细胞状态参数与形态学参数估计方法；（6）针对低信噪比图像细胞分裂频率高等难题，提出双层多伯努利随机有限蚁群多细胞运动分析方法等，实现复杂情形下多细胞数量、位置、速度、轨迹等运动参数和形态学参数的自动估计。研究成果不仅有助于丰富对多目标（细胞）跟踪的理论方法，也可为药理学和病理学的研究提供重要的参考价值和技术路径。

• 期刊论文

1) Lu M，Xu B, Brett Nener，Cong J，Shi J，An accurate cell tracking approach with self-regulated foraging behavior of ant colonies in dynamic microscopy images，Applied Intelligence，2022，52:1448-1460

2) Xu B，Lu M，Shi J, et al. A Joint Tracking Approach via Ant Colony Evolution for Quantitative Cell Cycle Analysis, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 2021, 22(6): 2338-2349

3) Xu B, Shi J, Lu M, et al.，An Automated Cell Tracking Approach with Multi-Bernoulli Filtering and Ant Colony Labor Division, IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics. 2021, 18(5):1850-1863

4) Wu D, Xu B, et al. Heuristic and Reliable Track-to-Track Data Association Approach for Multi-Cell Track Reconstruction, Applied Intelligence, 2021, 51(11): 8132-8175

5) Lu M, Wu D, Jin Y, Shi J , Xu B, et al.， A Novel Gaussian Ant Colony Algorithm for Clustering Cells Tracking，Discrete Dynamics in Nature and Society，2021，9205604

6) Sun S, Xu B, et al. Online Map Fusion System Based on Sparse Point-cloud, International Journal of Automation and Control, 2021, 15( 4-5): 585-610

7) Xu B, Lu M, Cong J, et al. An Ant Colony Inspired Multi-Bernoulli Filter for Cell Tracking in Time-Lapse Microscopy Sequences, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics，2020, 24(6): 1703-1716

8) 从金亮, 李银伢, 戚国庆, 盛安冬. 快速协方差交叉融合算法及应用. 自动化学报, 2020, 46(7): 1433-1444

9) Lu M, Zhang D, Xu B, et al. Multiphase SVPWM Strategy Analysis and Implementation of Seven-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor[，Complexity，2020，8854472

10) Cong J, Xu B, Lu M, et al.， Distributed fusion algorithm based on maximum internal ellipsoid mechanism. International Journal of Computer Applications in Technology.2021, 67(2-3): 141-148

11) Zhu J, Lu M，Wang F，Multi-cell multi-Bernoulli tracking method based on fractal measurement model，Int. J. Modelling, Identification and Control,. 2021，37（3/4）, 240-248

12) Shi J, Lu M, Multiple cell tracking by generalised labelled multi-Bernoulli filter, Int. J. Computer Applications in Technology, 2019 , 61(4):273-277

• 会议论文

1) Shi X, Liu J, Lu M, et al. A Lung Segmentation Method Based on an Improved Convex Hull Algorithm Combined with Non-uniform Rational B-Sample[C]// International Conference in Swarm Intelligence, Springer Cham, 2022: 311-319

2) Zhao K, Xu B, Lu M, et al.， An Efficient Scheduling and Navigation Approach for Warehouse Multi-Mobile Robots[C]//International Conference in Swarm Intelligence: Springer, Cham, 2022: 45-55

3) Wang W; Zhou X; Xu B; Lu M, et al.，A Safe and Self-Recoverable Reinforcement Learning Framework for Autonomous Robots[C]//2022 41st Chinese Control Conference (CCC)

4) Wu D, Xu B, Lu M , Shi J, et al.，A Cell Tracking Method with Deep Learning Mitosis Detection in Microscopy Images[C]//International Conference on Swarm Intelligence, Springer, Cham,2021: 282-289

5) Wu D, Bu H, Xu B, et al.， An Ant-Inspired Track-to-Track Recovery Approach for Construction of Cell Lineage Trees[C]//International Conference on Swarm Intelligence. Springer, Cham, 2020: 223-230

6) Lu M, Xu B, Qin W, et al.，Hybrid Ant Colony Optimization-Based Method for Focal of a Disease Segmentation in Lung CT Images[C]//International Conference on Swarm Intelligence. Springer, Cham, 2020: 215-222

7) Sun Z, Xu B, Lu M, et al. A real-time video surveillance and state detection approach for elevator cabs[C]//2019 International Conference on Control, Automation and Information Sciences (ICCAIS). IEEE, 2019: 1-6

8) Lu M, Xu B, Dong X, et al.，Ant Colony Algorithm for Cell Tracking Based on Gaussian Cloud Model[C]//International Conference on Swarm Intelligence, Springer, Cham,2019: 202-209

9) Xu B, Lu M, Shi J.，An Efficient Multi-Object Detection Approach with Chaotic Model of Ant Colony[C]//2019 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC). IEEE, 2019: 2589-2594

10) Shi J，Xu B, Lu M, Cong J，A Deep Framework for Cell Mitosis Detection in Microscopy Images[C]//2020 16th International Conference on Computational Intelligence and Security (CIS)

• 发明专利

1) 鲁明丽，徐本连，施健.，朱培逸；王伟；基于蚂蚁自调整觅食的多细胞跟踪方法及系统, 发明专利授权号:ZL202011040382.2，2021.

2) 鲁明丽；徐本连；王伟；朱培逸；施健；梁伟；基于蚁群的肺部CT图像病灶参数自动估计系统，发明专利授权号:ZL202010131217.1，2021.

3) 鲁明丽，徐本连，施健，朱培逸；王伟；一种基于趋势估计辅助的蚁群多细胞跟踪系统, 发明专利授权号:ZL201811170371.9，2021.

4) 鲁明丽,徐本连, 朱培逸, 施健, 朱继红, 王伟. 基于信息素预测的蚁群多细胞跟踪系统，发明专利授权号: ZL201711061619.3，2020.

5) 徐本连，孙振，施健，鲁明丽，从金亮。基于计算机视觉的电梯轿厢内异常行为的检测方法，ZL201911044258.0,2022

6) 徐本连，鲁明丽，陈庆兰，施健，孙乙丹。基于标签蚁群的联合多细胞跟踪方法，发明专利授权号: ZL201910263691.7, 2021

7) 徐本连，陈庆兰，鲁明丽，施健，孙乙丹。双层多贝努利随机有限蚁群多细胞跟踪方法，发明专利授权号: ZL201810815283.3, 2020

8) 徐本连，吴迪，鲁明丽，孙振，施健，从金亮。基于启发式的蚁群航迹恢复方法，发明专利授权号: ZL202010809835.7, 2020

9) 徐本连，陈庆兰，鲁明丽，施健，孙乙丹。多贝努利随机有限蚁群多细胞跟踪方法，发明专利授权号: ZL201810585820.X, 2020

10) 施健 徐本连 鲁明丽 基于带标签的多贝努利滤波器多细胞跟踪方法，发明专利授权号: ZL201610457000.4，2019

11) 徐本连 李震 从金亮 鲁明丽 施健 吴迪 赵康,基于ROS的AGV叉车库位托盘识别及辅助定位方法及系统，发明专利申请号:CN202110824995.3

12) 徐本连 赵康 李震 鲁明丽 吴迪 周理想 从金亮 施健，一种基于深度学习目标检测与图像分割的机械臂抓取方法，发明专利申请号:CN 202211649680.0

13) 鲁明丽 史向航 徐本连 施健, 胸膜粘连型肺实质分割方法和系统，发明专利申请号:CN 202211304261.3

14) 史向航 鲁明丽 徐本连，一种基于AFF-Net框架边界模糊肺结核病灶分割系统，发明专利申请号:CN 202310029624.5

15) 王伟强 周旭 徐本连 鲁明丽 史向航，一种基于小样本推理的安全强化学习方法，发明专利申请号:CN202310028843.1

16) 徐本连 李震 赵康 鲁明丽 从金亮 吴迪 周理想，一种基于YOLO-GGCNN的机械臂检测抓取方法，发明专利申请号:CN 202211649691.9

17) 张贵阳，徐本连，鲁明丽，基于机器视觉的AGV目标识别与姿态角解算方法及系统，发明专利申请号:CN302310031071.7