基于三维数字化信息管理系统的健康管理和3D打印云平台

朱玉丹

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卫生行业信息化建设已经走过了二十多个年头，IT 技术的应用越来越成为卫生行业前进必不可少的助推器，IT 技术的应用正在走向如何利用信息化技术提高医疗质量减少医疗差错，如何利用信息化技术进行医疗服务的创新，如何将分散的医疗资源整合，为人民提供更安全更完整的医疗服务。基于远程影像会诊（诊断）健康管理服务是现代健康管理和私人医生服务中一个非常重要、也是需求量最大的方面。当前，随着CR、DR、CT、核磁、超声等影像设备的普及和推广，多数县级医院，甚至某些社区（乡镇）卫生院也都开始配备影像设备。然而，由于放射科读片医师的技术要求较高，这些下级医院往往缺少能够根据影像做出准确、独立的诊断的医师。这样，利用远程影像诊断的方式，申请高级医院的医师进行远程影像会诊，并且通过这种协助式诊断进行健康管理服务，在现实中越来越普及。

基于远程影像会诊（诊断）健康管理服务中，医学影像的共享交换对医疗质量提高具有重要作用（特别是3D成像技术）。集成健康组织IHE颁发了一系列医学文档共享交换的技术规范，在国内没有任何一家公司在基于IHE解决方案的影像信息方面领先于我们，我们的核心技术将给现有影像诊断与治疗网络支撑平台系统（如图片归档及通讯系统，PACS）在技术架构、数据流程控制、图像处理功能及显示模式、图像通信和存储等方面带来全球最优的解决方案。

面向机器人的智能视觉环境感知及三维场景重建

朱玉丹

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面向机器人视觉的自然场景理解是近年来的研究热点和重要挑战之一，其目标是对自然场景图像及视频的内容作出有效分析、认知与表达，目前相关理论和算法正处于初期探索阶段。我们的研究成果表明，从场景视觉语义推理、场景目标识别和场景行为模式检测三个环节展开研究，有助于构建自然场景理解的创新机制，进一步开发机器人视觉认知和三维展示相关应用。相关研究参见http://cs.nju.edu.cn/lutong/。

采用基于最大间隔训练的主题模型来标注场景中可见区域的语义，进而利用标注与视觉特征间的关系，通过对含隐变量的约束优化求解来推导间接场景语义。针对自然场景图像中目标的多样性和可变性问题，通过条件随机场构建自然场景的多层次上下文，并利用无向图刻画目标的多视角关联表示，提高目标识别算法的准确性和鲁棒性。最后，通过三维高斯分布来描述场景视频中融合深度信息的局部运动模式，并采用马尔科夫随机场模型刻画局部运动模式间时空上下文，以探索拥挤场景中行为模式检测的新方法。

从三维模型的几何特征、拓扑特征与统计特征提取出发，通过拓扑关系识别、属性分析、语义关联识别，给出新型、鲁棒的快速层次式动态检索算法及三维模型检验等相关算法。

超高频RFID智慧图书馆系统

朱玉丹

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该技术使用无线电波而非光作为与读写器进行信息交互的媒介，可以实现RFID标签与读写器的非视线通信。超高频RFID+互联网+机器人可实现图书的自助借还、可提高图书的自动化管理能力、可提升图书馆的服务水平。该项目目前已完成中试，可进入产业化阶段。目前国内图书管理系统主要采用的是“安全磁条+条形码”的技术手段，这种方法在图书管理的实践过程中存在缺陷。超高频RFID射频识别技术可以有效地解决已有的条形码图书管理方式的缺陷。超高频RFID技术的优点主要有：非接触阅读、数据存储容量大、读写速度快、数据安全性高、体积小易封装、识别距离远、使用寿命长、环境适应性高。

金融区块链技术

朱玉丹

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区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，可以完整地、不可篡改地记录价值转移（交易）的全过程。该技术不需要额外的第三方中介机构，极大地降低了时间成本、人力成本、维护成本；提供了安全可靠的审计，减少犯罪可能，抵御各种风险。区域链在银行、审计、物联、医疗、公证、版权、社交等领域有广泛应用前景，是继大经济、个人电脑、互联网、移动互联网之后的计算范式的第五次颠覆式的创新，是下一代云计算的主形，有望像互联网一样彻底重塑人们的生活方式。

面向大型物联网应用的海量数据管理和实时查询通用框架和软件平台

朱玉丹

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该技术面向大型物联网行业应用对大数据处理的实际需求，研究并实现一种基于MapReduce海量数据并行处理平台的通用化数据管理和实时查询机制，为大量大数据物联网应用提供通用的数据管理和实时查询支撑引擎和平台，具有很大的行业应用需求和广泛的产业化推广应用价值。本项目所研发的通用框架和软件支撑平台将能为各类大型物联网应用和大型IT企业的大数据存储处理和应用提供有效的处理手段和支撑软件平台，可作为这些应用系统的数据管理和查询引擎，提供PB量级的海量数据存储、索引和分析查询能力，并能对大多数查询达到1-10秒级的查询响应，大数据量分析提供分钟级的响应。

三维模型检索、复用与管理系统

朱玉丹

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产品复用与有效管理是3D设计中的关键问题之一。研究显示，80％的创新设计源于对已有产品的复用。三维模型检索是解决三维产品复用问题的有效途径。现有研究在三维模型的表示、检索算法的效率与有效性方面有待进一步改进。本项目从三维模型的几何特征、拓扑特征与统计特征提取出发，通过拓扑关系识别、属性分析、语义关联识别，给出新型、鲁棒的快速层次式动态检索算法及三维模型检验等相关算法，为优化三维产品设计、加快产品创新开发提供新的思路。本项目已获中国发明专利授权2项、申请6项，并已申请美国发明专利1项，拥有完全知识产权。相关系统可应用于3D相关的各类行业（如机械、制造、影视、游戏等），市场前景广阔。

面向普适计算的自适应软件集成环境

朱玉丹

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该项目以实现智能化普适服务为目标，以自适应机制为核心，以情境信息为基础，智能地感知并刻画情境变迁，动态调整软件实体的行为模式，从而提供高效、可靠、灵活的普适服务，建立一个情境感知的普适服务及软件集成平台。

该项目目前已从普适空间的描述、网络基础环境、资源管理机制、软件集成模式等方面开展研究，取得了部分关键技术突破，并开展了应用示范的设计与实现，建立了一个支持普适服务集成的软件支撑环境，并在该平台上实现了移动式流服务系统、基于服务协同的智能化视频监视系统等原型系统，可广泛应用于教育、科研、娱乐以及日常工作、生活等多方面。已登记软件著作权5项。

移动式C形臂X射线术中三维成像与智能识别系统

朱玉丹

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本项目研制具有自主知识产权的移动式C形臂X射线术中三维成像与智能识别系统，并进行商品化和产业化。项目研究等中心自动控制技术、X射线图像采集技术、二维X射线图像的三维重建与成像技术以及基于人工智能的人体物质识别（识别肌肉、骨骼和脂肪等组织）技术。系统适用于多种多样的临床需求，特别是高要求的手术作业，尤其适用于介入放射学、血管外科介入性心脏病（如冠状动脉形成术），骨科手术和神经外科等领域的需求，在国内医疗领域属于前沿领先水平，其市场前景广阔，具有巨大的潜在经济效益和社会效益。

基于数据挖掘的电信痕迹分析追踪系统研究

朱玉丹

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本项目主要研究基于电信海量数据挖掘技术，以目前国际上对链接型数据挖掘及高性能计算的研究为基础，对其中的相关理论和关键技术进行深入研究。提出若干适合公安技侦部门业务应用的数据挖掘方法并研制一个面向公安技侦的电信痕迹分析追踪平台。主要研究成果和创新点如下：

（1）源数据抽取、转换模型；（2）数据仓库和虚拟数据仓库的设计与实现；（3）数据挖掘技术的应用；（4）数据挖掘技术与专家系统的设计与实现：基于本项目的研究成果，设计并实现了一个用于电信痕迹分析的异构数据整合平台及数据挖掘平台；

本系统开发的电信痕迹分析系统已经在江苏省公安厅技侦总队及淮安、盐城、宿迁、南通、苏州、无锡、常州、镇江市公安局技侦支队试用1年余，参与案件侦破愈百起；同时，本系统得到公安部组织的技术鉴定，鉴定结果是：达到国内行业先进，建议列装推广。