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一、所屬領域 人工智能，精密自動化，生物分析與檢測，環境微生物檢測，工業微生物檢測，細胞組織分析檢測。 二、項目介紹 1. 痛點問題 微生物的識別、計數和定性分析一直是食品、醫藥和生物行業的重要一環。傳統的人工檢測方式勞動強度比較大，且檢測主觀性強，標準難以統一，計數和檢測結果不準確；在對環境的微生物監測中，人工方法只能做到抽樣檢測，無法做到持續性檢測。 近兩年行業巨頭們（如GE，安捷倫，賽默飛等）開始推出圖像識別技術的微生物檢測設備，其結果來自直觀影像，分辨率高，操作難度低。但是這些設備目前采用的光學顯微鏡倍數都在800倍以下，只能進行計數，如果要完成相關定性分析，需要在800倍以上的放大倍數獲得單細胞微生物的清晰圖像（如酵母菌，大腸桿菌）。但800倍放大倍數對應的有效視場只有200微米*200微米，對計數和活性統計分析又不具備足夠的采樣數量。目前國內外設備均沒有解決好這個問題，對微生物進行定性分析的準確率低，無法滿足市場需求。 2. 解決方案 本項目針對微生物和細胞活體檢測中缺乏有效參照物的技術難點，根據顯微掃描設備的結構，將全景化視域重構技術和微米級電機結合，解決了鏡頭大幅平移過程中的自動對焦難題和微生物溶液動態環境中的影像拼接難題，在保證1000倍放大的基礎上，獲得的有效視場增加到10毫米*10毫米的范圍；再通過自動化圖像采集和拼接，得到完整的微生物圖像；然后結合傳統的圖像分割以及深度學習圖像識別的優勢，小樣本高精度動態完成微生物的類型識別，計數，活性，死亡率，出芽率等定量定性分析。 3. 競爭優勢分析 與國內外的主流檢測設備對比，本項目技術優勢主要體現在： 1）獨創的微生物影像全景化視域重構技術，實現0.5微米的分辨率和20*25毫米的超大視角； 2） 解決微生物影像領域小樣本智能識別和智能檢測的難題； 3） 檢測目標、檢測內容、檢測流程和邏輯可通過自然語言定制，提高設備功能通用性； 4）計數準確率超過人工計數，準確率超過國內細胞計數儀器一個數量級； 5）第一臺按照國家微生物計數檢測標準開發研制的微生物計數儀。 本項目的第一代產品樣機與國內外同類產品對比，主要性能優勢和技術優勢如下： 在食品行業，本項目獲得了青島啤酒北京密云分廠的啤酒原液和相關酵母菌種，針對生產用酵母菌采集了大量實拍圖像數據，優化后的酵母菌計數和出芽率算法識別率均在95%以上。 4. 發展規劃 按照三步走的方式來設定發展規劃： 1）基于全景化視域重構技術，構建第一代檢測儀器，首先進入門檻最低的食品微生物檢測市場，對啤酒和發酵乳企業提供酵母菌檢測計數技術和設備； 2） 利用已有技術積累，進入環境微生物檢測和高校實驗室市場； 3）最后以食品和環境檢測市場為根據地，進入門檻最高的生物醫藥檢測市場，提供微生物檢測和組織檢測的相關設備。 5. 知識產權情況 已申請3項專利。 三、合作需求 1）尋求500-800萬元天使投資； 2）尋找高校研究所，食品工業和環境檢測領域的客戶、渠道伙伴； 3）尋找生物醫藥，醫學臨床領域的客戶、渠道伙伴和產品測試環境。 四、團隊介紹 科研團隊： 1）周悅芝 博士 清華大學計算機系研究員，項目負責人，在邊緣計算和深度學習等領域有豐富的開發經驗和杰出的研究成果，在面向醫學影像的AI圖像分析方面曾發表多篇論文，申請或獲得多項國家發明專利。 2）黃權偉 清華大學計算機系碩士，負責圖像分割及細胞識別等相關算法研發。 3）梁志偉 清華大學計算機系碩士，負責深度學習算法加速研究和實現。 五、聯系方式 E-mail：ott@tsinghua.edu.cn 成果編號：20230055

本發明公開了一種基于 GPS?RTK 和全景影像的自主定位定向測圖方法，本發明利用全景相機獲取 的全景影像和 GPS?RTK 測得的設站點坐標，采用基于全景影像球體模型中量測交會角的三維立體前交 計算方法，實現兩組全景影像公共區域中地物的直接量測，從而快速獲取全景影像公共區域地物的三維 坐標信息。本發明可實現在全景影像上直接對地物進行量測，可快速獲取地物數據及測點測距，從而獲 得三維建模、場景重建、數字城市建設等所需的地物信息。

全景采用8目1/1.8"靶面超低照度200萬圖像傳感器拼接；一體球機采用1/1.8"靶面超低照度400萬圖像傳感器； 全景視頻8目達8192*1800@25fps，球機視頻最大支持2560*1440分辨率輸出； 8目支持真實360°超大視野，同時配合高清球機支持聯動監控、自動跟蹤、細節抓拍等功能； 支持5、6、7、8任意拼接，實時生效，省時高效； 球機超遠250M紅外監測距離，由近及遠讓夜晚監控更加清晰； 支持人群監測、全局及區域人數統計、人群密度閾值報警聯動監視功能，為人群全局監測、焦點監測提供強有力措施； 采用大華自有算法，絆線入侵、區域入侵檢測距離、聯動跟蹤準確率與及時率大大提升； 支持感興趣區域(ROI）編碼、區域入侵、絆線入侵、場景變更、音頻異常偵測、外部報警； 支持寬動態、3D降噪、強光抑制、背光補償，適用不同監控環境； 支持報警7進3出，音頻2進2出，485，BNC，512G SD卡； 標配DC36V供電方式，標配光模塊，支持光口和網口同時輸出 支持IP66防護等級； 參數 參數值 外觀 守望者 傳感器類型 全景：1/1.8英寸CMOS 球機：1/1.8英寸CMOS 像素 全景：1600萬 球機：400萬 最大分辨率 全景：8192*1800 球機：2560×1440 掃描方式 逐行掃描 電子快門 全景：1/3s~1/100000s、可手動或自動調節 球機：1/1～1/30000s、可手動或自動調節 最低照度 0.001Lux（彩色模式）；0.0001Lux（黑白模式） 信噪比 全景：＞56dB 最大補光距離 ≥400米（紅外補光）； 補光燈數量 7顆（紅外燈） 強光抑制 支持 鏡頭類型 全景： 定焦 球機： 電動變焦 鏡頭接口 全景： M12 球機： 機芯接口 鏡頭焦距 全景： 5mm 球機： 5.5mm-220mm，40倍光學變倍 鏡頭光圈 全景： F2.2 球機： F1.35～F4.8 視場角 全景： 水平:360°： 垂直：84° 球機： 水平：2.27~61.4 垂直：1.3~35.99 對角線：2.62~68.18 光學變倍 球機： 40倍 光圈控制 全景： 固定光圈 球機： 自動光圈 近攝距 全景： 1.2m 球機： 500mm～2000mm（近焦到遠焦） 通用行為分析 絆線入侵；區域入侵； 智能 支持 深度智能 支持 人群分布圖 人群分布效果圖、全局人數統計、區域人數統計 智能檢索 配合Smart NVR實現事件錄像的二次智能檢索、分析和濃縮播放 H.265 支持 視頻壓縮標準 H.265；H.264；H.264H；H.264B；MJPEG 智能編碼 H.264：支持 H.265：支持 視頻幀率 全景： 50Hz: 主碼流：8192x1800@25fps,7680x1680@25fps,5760x1264@25fps，4096x900@25fps 輔碼流1：3840x832@25fps,2560x560@25fps,2048x452@25fps 輔碼流2：4800x3840@25fps,3200x2560@25fps,1600x1280@25fps 60HZ： 主碼流：8192x1800@30fps,7680x1680@30fps,5760x1264@30fps，4096x900@30fps 輔碼流1：3840x832@30fps,2560x560@30fps,2048x452@30fps 輔碼流2：4800x3840@30fps,3200x2560@30fps,1600x1280@30fps 球機： 50Hz 主碼流：2560×1440@25fps、2048×1536@25fps、1920×1080@25fps、1280×960@25fps、1280×720@25fps 輔碼流1：704×576@25fps、352×288@25fps 輔碼流2：1920×1080@25fps、1280×960@25fps、1280×720@25fps 60Hz 主碼流：2560×1440@30fps、2048×1536@30fps、1920×1080@30fps、1280×960@30fps、1280×720@30fps 輔碼流1：704×480@30fps、352×240@30fps 輔碼流2：1920×1080@30fps、1280×960@30fps、1280×720@30fps 視頻碼率 全景8目： H.264: 512Kbps ~ 42995Kbps H.265: 256Kbps ~ 26216Kbps 球 機： H.264: 184Kbps ~ 15104Kbps H.265: 110Kbps ~ 9216Kbps 日夜轉換 ICR自動切換 背光補償 支持 寬動態 真實寬動態/120dB 白平衡 全景：自動/自然光/路燈/室外/手動/區域自定義 球機：自動/室內/室外/跟蹤/手動/鈉燈/自然光/路燈 增益控制 手動/自動 降噪 全景：3D降噪 球機：2D降噪和3D降噪 默認分辨率下默認碼流 全景： 14336Kbps（8192x1800） 球機： 6144Kbps（2560x1400） 電子防抖 支持 透霧功能 支持 數字變倍 球機： 16倍 圖像翻轉 球機：支持倒影 隱私遮擋 全景（區域覆蓋）： 4塊 球機（隱私遮擋）： 8塊 音頻接口 支持 音頻壓縮標準 G.711Mu/G.711A/G.726/AAC/MPEG2-Layer2/G.722.1/G.729 音頻采樣率 8KHz/16KHz/32KHz/48KHz/64KHz 報警 支持 報警事件 支持無SD卡;SD卡空間不足;SD卡出錯;網絡斷開;IP沖突;非法訪問;異常電壓檢測;移動檢測;視頻遮擋;場景變更;區域入侵;絆線入侵;音頻異常偵測;人群密集；本地報警 網絡接口 1個10/100/1000M以太網電口，1個1000M光口 網絡協議 HTTP;TCP;ARP;RTSP;RTP;UDP;RTCP;SMTP;FTP;DHCP;DNS;DDNS;PPPOE;IPv4/v6;SNMP;QoS;UPnP;NTP 接入標準 ONVIF（Profile G）;GB/T28181;CGI 預覽最大用戶數 20個 存儲功能 SD卡、FTP（SFTP）、NAS(NFS/SMB) 瀏覽器 支持： Chrome 42以下版本； Firefox 52以下版本; IE7；IE8；IE9；IE11 圖像設置 全景：亮度；對比度；銳度；飽和度；gamma； 球機：亮度；對比度；銳度；飽和度；gamma；色彩抑制；銳度抑制； OSD信息疊加 區域覆蓋/隱私遮擋；通道標題；時間標題；地理位置；圖片疊加；球機預置點、溫度、云臺坐標、變倍、正北方向、巡跡；球機測距 錄像模式 手動錄像；視頻檢測錄像；定時錄像；報警錄像 錄像優先級從高到低依次為手動 > 外部報警 > 視頻檢測 > 定時 SD卡 支持 恢復默認 支持一鍵恢復默認配置 用戶管理 最大支持20個用戶 安全模式 授權的用戶名和密碼；MAC地址綁定；HTTPS加密；IEEE 802.1x；網絡訪問控制 星光 支持 智能編碼 H.264：支持 H.265：支持 旋轉范圍 水平范圍：0°～360°連續旋轉 垂直范圍：-12°～90° 自動翻轉180°后連續監視 旋轉速度 水平鍵控速度：80°/s， (水平預置點速度：69.2°/s） 垂直鍵控速度：26°/s，（垂直預置點速度：36°/s ） 長焦限速 支持 定位精度 垂直0.1° 水平0.1° 定位精度自動校準 支持 遠程鏡頭復位 支持 預置點 300個 自動巡航 8條，每條可添加32個預置點 自動巡跡 5條 自動線掃 5條 斷電記憶 支持 空閑動作 預置點/自動巡跡/自動巡航/水平線掃 定時任務 預置點/自動巡跡/自動巡航/水平線掃 3D定位 支持 云臺限位 支持 方位顯示 支持 信息顯示 支持 時間顯示 支持 RS-485接口 1個（波特率范圍：1200bps~115200bps） 光纖接口 支持（接口類型：LC，單模） 音頻輸入 2路（接線端子） 音頻輸出 2路（接線端子） 報警輸入 7路（濕節點，支持直流3V~5V電位，5mA電流） 報警輸出 3路（干節點，支持直流最大30V電位，1A電流/交流最大50V電位，0.5A電流；） 模擬輸出接口 1路CVBS BNC接口 工作電壓 DC36V（±50%） 供電方式 DC36V 功耗 基本功耗：58.7W（DC36V）； 最大功耗（ICR切換，紅外燈最亮，球機云臺轉動）：84.4W（DC36V）； 加熱功耗：3.34W（DC36V，全景主控加熱）；26.7W（DC36V，全景鏡頭&SENSOR板加熱）;5.4W（DC36V，球機鏡頭除霧加熱）; 工作溫度 -40℃~+70℃ 工作濕度 ≤95% 防護等級 IP66； 外殼材料 金屬+塑料 產品尺寸 Φ383mm×389.8 包裝尺寸 500mm×500mm×658mm（長×寬×高） 凈重 14.7kg 毛重 19.8kg 安裝方式 壁裝；吊裝；柱裝；支架需要額外下單； 壁裝支架PFB710W；吊裝支架PFB710C 電源 標配 鏡頭 標配 電源返送 支持DC12V電源返送，最大電流165mA，電壓值12V

本發明公開了一種利用激光點云輔助的可量測全景影像生成方法，包括：步驟 1，將全景影像進行 虛擬成像獲得多幅框幅式影像；步驟 2，選取初始點對，并初始化各框幅式影像的外方位元素；步驟 3， 以初始點對中所有激光點到對應框幅式影像上的投影誤差的和最小為條件方程，調整外方位元素初始值， 獲得精確的外方位元素值；步驟 4，構建激光點云的空間索引，在空間索引中選取以曝光中心為球心的 球形鄰域，球形鄰域內激光點云即全景影像的鄰域點云；步驟 5，計算鄰域點云中各激光點的法向量， 獲得鄰域點云的特征；步驟 6，將鄰域點云的深度和特征投影到全景影像。采用本發明生產的可量測全 景影像具有較高精度，可廣泛運用于測量領域及資產調查。 

本實用新型公開了一種主動式偏振目標增強的共光路全景環帶光學成像裝置，包括全景環帶偏振照明系統與全景環帶偏振成像系統；全景環帶偏振照明系統與全景環帶成像系統共光路，由全景環帶透鏡、后續鏡組、偏振分光組件及靶面依次排布組成；偏振分光組件一側的靶面為照明光源，另一側的靶面為成像相機。本實用新型實現了大視場范圍高對比度的關鍵目標探測，利用目標物體和背景物體保偏性能的差異，可增強關鍵目標物體與背景環境的對比度，有利于目標探測與追蹤。采用主動成像方式可以提供更真實有效的物體保偏性能信息。本實用新型采用共光路設計，提高了對振動等環境因素的穩健性，裝置結構緊湊，體量輕巧，可適用于較為惡劣的工作環境。

由本團隊研制開發的便攜式大范圍三維場景全景重構與智能監控系統是用于移動機器人、環境監控、災難救援等領域的三維環境感知、建模與監控的最新一代產品。本產品由自主研發的硬件設備和專用配套軟件兩部分構成。本產品還可與視覺傳感器配合使用，并基于自主專利技術實現三維激光數據與視覺數據的像素級融合，從而基于RGB-D數據實現大范圍三維場景的建模與重構。該成果屬于自主創新成果，技術性能達到國際先進水平，填補了國內空白。本產品利用自主研發的高精度旋轉云臺，可實現360度全景激光測距數據實時采集與處理、多

本發明公開了一種同時具有水平與俯仰多視場的全景空間三維顯示裝置。該裝置包括高速投影機、選擇性透射式定向散射屏、反射鏡系統和轉動裝置。選擇性透射式定向散射屏可控制出射光在不同方向上的發散角度，使得觀察者在水平方向及垂直方向的不同位置均能看到不同視角的雙目視差圖像，實現三維物體在全景空間上的三維顯示。本發明提出的同時具有水平與俯仰多視場的全景空間三維顯示裝置可顯示出三維場景的360°水平周視圖像，同時在俯仰方向也能提供多環帶視場的圖像，實現三維顯示。基于本發明的三維顯示系統，可以實現真實的供多人360°環繞裸眼觀看且具有空間消隱功能的空間三維的完美顯示。

本發明公開了基于組合屏幕的俯仰多視角懸浮式全景空間三維顯示裝置，包括：組合式偏折型散射屏、高速投影機、圖像控制模塊、轉動檢測模塊、電機和傳動機構。高速投影機把三維物體不同俯仰視角的水平360°視場組合圖像同時投影到組合式偏折型散射屏上的不同區域。組合式偏折型散射屏的每個區域均可控制不同角度入射光線的垂直偏折及發散角度和水平發散角度，保證圍繞觀看的不同高度的觀察者的雙眼都能觀察到與其視點位置相符合的立體圖像，實現再現的三維場景懸浮于組合式偏折型散射屏的上方。本發明中俯仰多視角懸浮式全景空間三維顯示具有供多人俯仰多視角、水平360°全視場裸眼同時觀看、空間遮擋消隱、可探入觸摸交互等特點。