共轴双桨无人直升机技术

徐鹏飞

-/高技术服务

本项目的无线图像传输数据链搭建平台为:

系统整体主要包括两大部分,机载的图像压缩无线发射部分,负责将采集到图像信息进行压缩处理,并无线发射到地面;以及地面的无线接收解码部分,负责将从无人机发射的压缩图像信息接收到指挥中心,并对其进行解码处理,完成直观性的显示。

结构中图像压缩无线发射部分安装在飞行器上,其中图像采集部分安装在方便进行图像摄取的地方。无线接收图像解码处理部分放置地面作为指挥控制中心的一部分。这样的整体设计即可满足利用微型无人机进行图像采集压缩实时处理,并无线发射回地面指挥平台进行解码显示,达到侦查目的。工作步骤如下:

第一步,无线发射部分和无线接收部分进行识别,建立稳定的串口通信。

第二步,图像采集部分将采集到的数据经过模数转换成数字信号,给数字压缩处理部分,数字压缩处理部分将数字信号进行实时的高效压缩,控制部分将压缩后的图像数据传给无线发射部分进行发射。

第三步,地面的无线接收部分将接收的压缩图像数据给图像解码部分,进行解码处理,然后解码成功的图像就可以在显示设备上进行显示分析。从而完成整体的视频图像的传输。视频采集部分采用TVP5150模块。视频传输部分采用2.4GHz数字微波传输方式,选用nRF2401无线收发模块。视频处理部分采用H.264标准,外加DSP的移植与封装。视频压缩部分可以很好很方便地运用到无线数字通信中,发挥高效率图像压缩功能。

嵌入式神经网络处理器SoC芯片

-/高技术服务

人工智能的源头是芯片技术,“星光智能芯片”是以深度学习人工智能芯片为突破口,推出的中国首款嵌入式深度学习神经网络处理器芯片。  北京中星微电子有限公司历经五年多不懈努力和自主创新,攻克了“基于数据驱动并行计算架构的卷积神经网络处理器技术”、“嵌入式深度学习机器视觉SoC技术”、“支持实时视频结构化描述的信源编码技术”、“低延时视频的自适应高效编码技术”、“信源编码的逐帧加密与认证技术”五大核心技术,开发完成中国首款具备深度学习人工智能的神经网络处理器(NPU)芯片“星光智能芯片”,并成功实现量产。这款芯片率先在基于SVAC国家标准的视频监控行业的应用,使我国安防监控产业由模拟时代、数字时代跨入智能时代。  “星光智能芯片”采用了具有自主知识产权的“数据驱动并行计算架构”而非传统的冯·诺依曼架构,这种数据流类型的处理器,提升了计算能力与功耗的比例,特别擅长处理视频、图像类的海量多媒体数据,使得人工智能在嵌入式机器视觉应用中可以大显身手:该芯片同时采用了先进的上亿门级超大规模集成电路设计技术及微纳米芯片制造工艺,集成了NPU处理器内核以及SVAC国家标准视音频编解码器,从芯片底层解决信息安全问题,是全球首颗具备深度学习人工智能的嵌入式视频采集压缩编码系统级芯片。  深度学习的神经网络处理器(NPU)人工智能芯片,将能够广泛应用于手机、计算机、自动控制、智能制造、无人驾驶汽车、无人机、机器人、安全监控和国防装备等众多领域,给中国今后的集成电路产业和相关的电子信息产业带来突破性发展。  

利用红外低温探测技术查验旅客随身携带物品研究

-/高技术服务

北京出入境检验检疫局结合口岸检测入境旅客携带低温保存的动植物源性生物材料和特殊物品等实际需求,与红外测温仪厂家共同研发出红外低温探测功能,将该功能整合进现有的红外测温仪,并研发出整合红外低温监测技术和“国境口岸入境人员信息采集系统”的新型多功能一体机(S222),开发出创新性的查验方法和查验思路,填补了此项业务的业内空白。  从技术角度看,新型多功能一体机(S222)外形小巧美观、性能集成强大,可以监测人员体温和携带物品,大大减轻了人力执法成本,提升了信息采集效率,实现了从人工查验到信息化执法的转变,在检验检疫系统内部具有很强的实用性和可推广性。从检疫监管模式看,在系统内首次提出了集合入境人员卫生检疫和携带物查验的“人物合一”的查验模式,是对原有携带物查验模式的有效补充和积极创新,大大提升了口岸截获未经申报入境动植物源性生物材料及特殊物品的概率,有力震慑了跨境运输、非法携带该类物品的违法企图,对于保护国门公共卫生安全、降低生物安全风险,具有重大现实意义。  申请发明专利一项,名为《一种国境口岸出入境检验检疫低温查验方法及系统》(申请号:201610326261.1)  

基于显微视觉的精密检测关键技术及应用

王东琳

-/高技术服务

“基于显微视觉的精密检测”涉及光学、电子学、控制科学、计算机科学等众多学科,是一门新兴的综合性前沿学科,具有广泛的应用前景,可应用于工业、生物医学、军事等众多领域。本项目主要针对传统视觉测量与控制的方法在显微视觉精密检测应用中的不足,研究显微视觉在精密检测中的瓶颈问题与关键技术,包括基于显微视觉敏感自由度的主动标定方法、多路显微视觉下的相对位姿检测方法、明暗场成像方法的融合等,并成功应用于精密多自由度微装配系统与大口径精密光学元件表面损伤检测中,为显微视觉引导下的复杂微器件的空间高精度装配提供了创新性的理论与方法。大口径精密光学元件表面损伤检测中的应用,切实解决了国内精密大口径元件检测依赖人工的现状。本项目一直沿着“以基础理论和方法研究为先导,以获取核心关键技术为重点,以关键技术的有效应用为最终目标”这一思路开展工作。结合先进的信息处理、控制与通讯技术,提出了基于显微视觉的精密检测技术与方法,并成功推广应用。项目取得的主要创新成果如下:1、提出了基于显微视觉敏感自由度的主动标定方法,充分利用显微视觉系统在高精度测量环境下存在超/微景深的特点,实现了显微视觉系统与运动系统的准确标定,进而建立了显微测量中2D图像特征变化量与运动坐标系下3D笛卡尔空间运动量之间的关系。该方法的应用解决了精密多自由度微装配系统集成过程中复杂校准的难题,简单的标定步骤即可建立运动系统与测量系统间的准确关系;另一方面,为极小景深下的高精密相对位姿测量提供了创新性的解决方法。2.提出了一系列基于多路显微视觉的相对位姿检测方法,基于敏感自由度的主动标定方法及图像雅可比主动标定方法,融合多路显微视觉系统的图像特征,实现了微零件三维笛卡尔空间的相对位姿测量、自动对准与过冗配合的自动装配。该方法成功应用于单目显微视觉引导下10μm微管与12μm微球孔的3D笛卡尔空间的高精度自动对准与插入。这一系列相对位姿检测方法为显微视觉引导下的复杂微器件的空间高精度装配提供了创新性的理论与方法。3.提出了显微视觉下明暗场成像方法的融合及相应的精密检测方法,明场成像具有成像细节丰富,测量准确但效率低的特点。暗场成像具有扫描速度快,可观测远小于分辨率的损伤,但由于非线性散射效应无法准确测量的特点。结合二者优点,实现了大口径光学元件表面瑕疵的自适应、快速、精确检测。利用明场显微视觉的小景深实现对大口径光学元件的姿态的自适应测量无需复杂的机械校准;利用暗场成像系统实现对大口径光学元件的快速扫描;基于暗场损伤图像,实现明场成像系统对暗场损伤图像的二次定位与准确检测。该方法解决了适应性、准确性、效率三个核心问题,该方法的应用切实解决了国内精密大口径元件检测依赖人工的现状。本项目突破了一系列的关键技术和应用难题,发表高质量学术论文26篇,出版专著一部,取得授权的国家发明专利11项,实用新型1项。关键技术已在中国工程物理研究院激光聚变研究中心得到应用,创造直接经济效益元2.5万元,间接经济效益5亿元,取得了很好的经济效益和社会效益。

一体式化学发光成像系统的研制

储德保

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依据2009年由工业和信息化部、科学技术部、财政部、国务院国有资产监督管理委员会四部委会同颁布的《重大技术装备自主创新指导目录(2009年版)》中,指出将发展行业技术;在《产业结构调整指导目录(2011年本)》中,被列为鼓励类。为此,公司研发和生产具有独立知识产权的化学发光成像设备,不断推进自主创新成果转化、为发展高新技术产业、建设科技创新体系、促进产学研合作等助力。该产品可广泛应用于蛋白质、激素、肿瘤、病毒、毒物等痕量成分检测,服务于临床、卫生、食品、环保、药学、生命科学研究和军事等领域,具有重要的经济价值和社会意义。本项目自主设计开发全自动化学发光成像系统,将采用一体化工业设计,有效节省空间;全自动成像控制,一键完成发光成像操作:高精度全自动曝光,一键拍摄样品图像,无需设定曝光时间及镜头各项参数,操作简单。一次拍摄可得到多种曝光时间效果图像,并可全屏显示或分屏同时显示多张图像。系统将逐渐取代传统的胶片法,成为每个涉及生命科学研究的实验室必备的仪器,该成果将推动化学发光成像技术的一体化发展,具有很好的市场前景。结构上采用全新的一体式设计,内置工业计算机,10英寸LCD电容触摸屏,有效节约空间。内置专用电脑,提高了使用效率和稳定性,降低故障率,提高可靠性。配置触摸屏,直接触摸操作,方便快捷。机箱采用双层暗箱结构,确保无环境光干扰。控制电路上单片机通过RS232协议与计算机USB口连接完成通讯,用户可通过计算机控制和按键控制两种方式完成图像采集工作;单片机与光源之间采用光耦隔离,杜绝了光源对控制电路的干扰,系统工作更可靠。硬件上选用三级半导体制冷数字CCD相机,分辨率高达800W像素,结合快速高通透镜头系统,使其能够捕获到信号极其微弱的荧光及化学发光样品图像,并且能够最大程度的降低噪音,减少背景,提供出色的图像清晰度。研制的专用软件集成有ChemiCapture图像采集软件、ChemiAnalysis图像分析软件和ArrayAnalysis阵列分析软件。ChemiCapture图像采集软件高精度自动曝光,无需计算曝光时间,可一键完成Westernblot结果成像。ChemiAnalysis图像分析软件可自动识别泳道条带,自动计算泳道中各条带的密度积分和峰值。ArrayAnalysis阵列分析软件可一键获取光密度值数据及图像分析结果,并输出打印分析报告。

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