基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识与加密技术

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近年来，超颖表面作为一个新兴的研究领域发展迅速，其强大的波前调控能力和与生俱来的超薄、紧凑的性质非常适合应用于光学加密、防伪领域。为了推进超颖表面的实用化发展，增加其信息容量，本项目在超颖表面的多维信息复用领域做出许多努力。将全息技术与位置复用、偏振复用、共形超颖表面、非对称传输、结构色、相变材料、轨道角动量调控等超颖表面相关特性相结合，设计出了多种基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识，为提升光存储技术的存储密度和防伪加密性能提供了新的解决方案，具有极大的设计优势和应用前景。

基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识与加密技术信息容量大，能提供多层次的防伪特征；必须采用电子束刻蚀系统进行加工，设计制造难度高，极难仿制和伪造；面积小，外表精致，不影响产品或证件的外观；具有极高的唯一性，由于全息算法的特性，即使对应的全息再现像完全相同，也可以通过对比SEM图来从根源上避免伪造。该技术代表着未来光学加密、防伪技术的发展方向，可作为数据存储、模式识别、信息处理和光学加密的平台，有望在增强现实、智能手机等人机交互领域及防伪、信息加密等信息安全领域发挥关键作用。

2.4G/5.8G双频高速漫游高带宽车载无线网桥

朱玉丹

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该系统支持双频段（2.4G/5.8G），支持802.11n MIMO，采用20MHz带宽高增益定向天线，120Km/h车速下平均有效传输速率30Mbps，采用40MHz带宽双极化高增益天线，120Km/h车速下平均有效传输速率50Mbps，采用先连接后分离方式进行漫游切换，切换时间不大于20ms。

基于北斗导航的物联网示范工程

朱玉丹

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本项目利用北斗2号兼具定位、授时和双向通信功能的优势，设计高精度实时定位的物联网体系及逻辑架构。项目综合北斗2号/GPS双校技术、无线射频室内定位技术、大型网络数据库技术、数据融合技术、地理信息平台技术、无线传感器网络技术，构建移动空间四维信息（三维空间加一维时间）综合业务平台，实现任何人、任何时间、任何地点、以任何方式对物联网节点的实时监控。综合北斗/GPS双校定位技术与RFID定位技术，提供高精度三维空间加一维时间的室内外不间断定位信息，并具备通信功能；由功能强大的控制中心为终端提供功能扩展并降低成本；特别适用于大型体育场馆、热点及应急救援场所。

W-DMDU高速公路综合业务平台和网络系统

朱玉丹

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在2004年获奖项目“基于IP网络分布式高速公路监控系统”DMDU基础上，开发了以W-DMDU为核心，集图像语音采集、数字编码传输、多重协议转换、软交换、网管等于一身的第二代宽带W-DMDU。首次提出以一机(W-DMDU)、一站(收费站)、一纤（一对光纤）方式构建了分布式多媒体业务千兆平台，实现了远程监控图像调用、数据交互、IP电话，及其他网络业务；其摒弃了传统的点对点方式，省去ONU/OLT接入、模拟矩阵等设备，及大量光缆传输线路。现在已在通启、宁连、宁通、宁淮高速公路上应用。总里程逾500公里，将节省投资5000余万元。

高亮度节能型液晶显示技术

朱玉丹

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本项目通过提高光能利用率，解决了显示器功耗与亮度的矛盾，达到了高效高亮，并且在不增加功耗的情况下，亮度提高近三倍，具有良好的亮度均匀性。此外，该项技术的应用在降低液晶显示器功耗的同时，还能有效降低显示器的综合成本，完全符合节能降耗、绿色环保的要求和趋势。

仿生视觉系统

朱玉丹

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仿生视觉系统包含两个主要部分：仿生视觉感知模型和仿生视觉皮层模型，这两个模型都是基于生物视觉系统的生理结构而构建的。仿生视觉系统前段的视觉感知，采用高于生物视觉器官的电子器件，作为视觉模块的基本单元，获取目标的三维数据。在视觉感知段对图像信号进行色彩校正、图像锐化等初级处理，并发送至视觉处理子系统（类似于大脑视觉皮层）用作进一步处理，例如纹理分割、分类、识别、跟踪等等。仿生视觉处理系统应用了细胞神经网络，用于模拟人类视觉系统的视皮层。仿生视觉系统的功能是图像视觉信息处理，模拟动物的视觉功能，实现对复杂场景中多目标的探测、分类、识别、理解、跟踪等任务，并具有比生物的视觉系统更优越的性能。

数字化立体显微成像系统简介

朱玉丹

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数字化立体显微成像系统以传统的显微光学技术为基础，结合数字立体图像技术，形成具有显微立体影像显示能力的新型立体显微系统。在保留传统的双筒目镜观察功能的基础上，显微立体图像可以用自由立体液晶显示器和大屏幕立体投影系统的方式显示三种方式显示，大大提高了人机交互接口的自由度，扩大了立体显微系统的应用领域。

以宽视角自由立体显示方式显示立体图像，从真正意义上使观看者的双眼摆脱了显微目镜的束缚，更符合人体工程学的要求。以大屏幕方式显示显微图像。在此方式下，观看人数不受限制，从而大大扩展了成像系统的应用领域。采用外接式图像匹配器，可以根据自由立体显示器的图像格式，更换相应的匹配电路，从而使成像系统具有更强的适应性。双物镜之间的视角可调，从而能将不同纵向深度的被观看物体都可以得到适当的视差量，从而确保在自由立体显示器上能够显示清晰的立体图像。

粗粒度可重构处理器核研制

朱玉丹

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现有处理器体系结构和微体系结构方法已经跟不上半导体技术的进步，资源的利用率大幅度下降，使得芯片和系统的体积、功耗、成本急剧增加，而利用率却大幅下降。如何克服由利用墙所带来的暗硅问题已经逐渐成为业界关注的焦点。可重构技术使得“DIY（Do It by Yourself）”各种类型的高效能微处理器芯片成为可能。可重构计算能匹配半导体技术的进步，将硬件变成是可“编译”的，在可编程的介质中提供更大的计算能力和密度，能在单片系统上以低的硬件复杂度适应多种类型的应用,完成各种各样新的任务，从而适应芯片设计周期短，算法变化更新快的要求。另一方面，研究集成电路产品发展规律可知，数字集成电路产品的波动循环共经历了七个波动。硬件可重构、算法可变的可重构SoC将是第七个波动的主要特征之一。可重构SoC是在单一芯片上实现可重构计算功能的系统，其兼备硬件的高性能和软件的灵活性，并同时具备软硬双编程能力。针对某一专用领域的可重构SoC架构，将成为该领域的“毛坯芯片”，通过“软件编程”即可得到用户自主定义的SoC产品，这一特性对于有保密要求的军用高端芯片研制愈显重要。

（1）提出一种粗粒度可重构系统的构建方法；

（2）提出一种多处理阵列的可重构互连选择方案；

（3）提出面向应用的高效重构方式；

（4）提出一种配置存储器的组织方案；

（5）开发一款可重构处理器原型系统；

（6）粗粒度可重构处理器IP核采用40nm流片验证。

高精度小型化三维重建系统（Hi3D)

朱玉丹

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高精度小型化三维重建系统（Hi3D)采用被动式的重建算法为现实物体建立三维模型。该系统的创新在于针对三维重建的目标设计出具有高度实用性的硬件，并在已掌握的三维重建算法基础上进行改进，形成一套包含硬件系统、算法实现和交互界面的完整三维重建系统。与其他已有重建系统相比，Hi3D系统针对民用三维建模需求，具有高精度、小型化、全自动、低成本的优点，具有很高的实用价值。

Hi3D系统的硬件主体由相机、步进转台、支架和光箱组成，相机与计算机相连，转台通过单片机和wifi模块与计算机通信。在拍摄阶段，Hi3D系统协调转台转动和相机，自动完成多视点图像拍摄。由于使用单台相机代替多相机重建系统，硬件部分的成本被大大降低。算法部分包括相机标定、深度初始化、立体匹配、点云优化、网格化、上色，构成一套完整的三维重建流程。我们的算法针对所设计的系统进行改进，在保证高精度的同时，稳定性和效率也得到大幅提升。Hi3D系统还包括友好的PC端用户界面，通过简单的鼠标操作即可进行全自动三维建模。

应用领域：Hi3D系统可为三维打印、虚拟现实等技术提供素材，设想可应用于文物保护、电商宣传、电影电视制作、三维摄像馆等领域。