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表面質量已經成為企業日益關注的內容，傳統人工檢測方法存在著檢出率低、工人勞動強度大等問題，已不適應企業對產品表面質量嚴格控制的要求。采用表面在線檢測系統是解決這些問題的惟一途徑。目前，發達國家的帶鋼生產線一般都配備有表面在線檢測系統，從熱軋生產線開始到冷軋的各條生產線，如酸洗、軋制、平整、涂鍍及精整等，對軋制過程中各條生產線的表面質量情況都進行了全連續自動跟蹤，不僅保證了產品的出廠質量，而且可以根據前面工序中的檢測情況指導后面工序的生產，提高了產品的成材率及生產效率，給企業帶來了巨大的經濟效益。本課題組于1998年開始在表面檢測領域進行研究，在一項歐盟國際間合作項目和多個國家及省部項目的支持下，于2002年研制出國內第一套具有自主知識產權的帶鋼表面質量在線檢測系統。該系統采用CCD攝像頭、圖像處理、模式識別、并行計算等一些前沿技術，并自主開發了圖像凍結技術、快速圖像處理和模式識別技術等多項創新技術，解決了表面質量在線檢測中的一些難點。該項研究成果經專家鑒定，整體技術具有國際先進水平。該產品于2003年7月獲得北京市“高新技術成果轉化項目”的認定。應用范圍 本產品可廣泛應用于鋼鐵、有色、造紙、塑料等行業，典型應用領域有：冷軋帶鋼、熱軋帶鋼、中厚板、鋁帶、鋁箔、銅帶、銅箔、紙帶、木材、塑料薄膜、陶瓷、紡織等生產線。目前，本產品已經應用于熱軋帶鋼、冷軋帶鋼、中厚板等多條生產線，系統達到的技術指標是： 檢測速度18 米/秒（可按用戶要求提高）； 檢測精度為0.3mm（可按用戶要求提高）；對生產線上常見缺陷的檢出率≥90%，常見缺陷的識別率≥80%。

研發階段/n成果簡介：FD-1坯布表面質量檢測系統包括由線陣CCD、圖像采集卡、工業計算機組成的分布式機器視覺系統的硬件結構以及圖像處理軟件等是產品升級、品質提升的首選。該技術與傳統工藝最大區別在于，采用分布式機器視覺系統和自主研發的檢測軟件代替人工肉眼檢測，可以滿足寬幅面、高速度、高精度的檢測要求，能夠實現檢測標準的統一，使得質檢工作的效率大幅提高。主要技術指標：該檢測機可可檢測坯布中的斷經、斷緯、粗節、粗經、緯檔、松邊、起球、污跡、孔洞等疵點，集自動探測、疵點定位、缺陷分類、布邊打標、質量評估等

隨著國民經濟的快速發展，國內汽車保有量迅速增加，對高品質汽車板的需求日益旺盛。目前，板材表面光潔性、涂漆性能是影響汽車外板關鍵因素，尤其是中高檔轎車，外板材料必須達到 O5 級表面水平（O5 級別要求鋼板表面無任何缺陷）。因此，控制汽車板材表面質量是鋼鐵企業生產中最重要的技術之一。當前高等級的汽車板生產難度極高，主要是存在以下三個難題：（1）汽車板澆鑄過程中水口結瘤物嚴重，影響汽車板質量與正常生產；（2）連鑄結晶器液面波動引起的界面卷渣缺陷；（3）大尺寸夾雜物及液態保護渣易出現在鑄坯表層。當前普遍采用鑄坯表面扒皮方法降低缺陷概率，然而此種方法耗費大量人力、物力，且不能從根本上解決高等級的汽車面板缺陷問題。因此，控制汽車板表面缺陷是打造高端 O5 板、實現高效節能穩定生產需解決的關鍵問題。（1）汽車板鋼連鑄浸入式水口結瘤控制技術。汽車板鋼 RH 精煉過程加入鋁粒，脫除鋼中[O]含量，生產 Al 3 O 2 夾雜物，在后續工藝中采用控制精煉渣系、提高軟吹時間、防止二次氧化等手段，減少鋼液中夾雜物含量。在實際連鑄生產過程中，Al 2 O 3 仍頻繁的造成水口結瘤，影響正常澆鑄。在水口結瘤物中發現，水口內壁結瘤物中普遍存在大量的凝固鋼，從而加劇水口堵塞的速度。本項目提出水口結瘤控制技術，在浸入式水口附近采用電磁加熱技術，通過調整電流頻率和強度，在水口內部附近產生高頻交變磁場，誘導此區域產生大量的焦耳熱，提高水口內壁溫度，避免由于鋼液滯留造成的凝鋼現象，降低水口堵塞幾率，避免由于偏流現象導致的界面卷渣行為，改善鑄坯表層質量，提高高端汽車板生產節奏的穩定性。（2）連鑄結晶器界面卷渣控制技術。通過改變浸入式水口類型、浸入深度、吹氬流量等操作參數可以改變連鑄結晶器內單環流—雙環流流動行為，從而改善界面波動，降低卷渣概率。當前研究吹氬條件下結晶器鋼液流動行為，普遍通過水模型進行物理模擬，而對實際生產過程中鋼渣界面的波動行為研究很少。因此在實際生產過程中，仍頻繁出現卷渣現象，遺留至鑄坯表層附近，嚴重影響汽車板的正常生產。本項目采用插釘板實驗，實驗測量澆鑄過程中鋼渣界面形狀和流速分布，確定獲得鋼渣界面的傳輸行為。通過優化操作工藝參數，實現連鑄結晶器界面卷渣的有效控制。與國內研究相比，能夠實現連鑄結晶器液面波動行為的實際測量，測量結果更為準確直觀，有效指導生產實踐。（3）初始凝固鉤尺寸控制技術。連鑄結晶器彎月面附近，高溫鋼液與結晶器銅板接觸良好，大量的凝固潛熱瞬時釋放，凝坯殼快速形成。在結晶器往復震動作用下，初始凝固坯殼被液態保護渣擠壓向鋼液內部彎曲，病形成初始凝固鉤。在非正常澆鑄條件下，初始凝固鉤尺寸較大，對上浮的大尺寸夾雜物和液態保護渣有較強的捕獲作用，造成鑄坯表層夾渣而遺留至鑄坯內部，并在后續軋制過程中極易形成汽車板表層缺陷。目前國內對彎月面附近初始凝固行為研究較少，開展凝固鉤捕獲大尺寸夾雜物與保護渣研究很少。本項目采用實驗檢測與數值模擬手段，研究結晶器彎月面附近凝固行為，研究凝固鉤形成過程及大尺寸夾雜物遷移、捕獲行為，分析關鍵工藝參數初始凝固行為影響，實現凝固鉤尺寸的有效控制，降低凝固鉤對夾雜物和保護渣捕獲概率。

中試階段/n該技術完成核心技術突破，形成了高效環保系列產品，全流程無廢綜合利用，且對施工人員無危害；打破了現有技術影響人體健康并造成大量廢酸排放的技術弊端。該技術相關產品主要包括：金屬表面處理劑、除油除污劑及清洗劑等，可用于金屬制品酸洗預處理、五金件清洗、壓濾陶瓷板清洗及日常油污清除等行業。市場預期：金屬表面酸洗預處理行業在全國已形成萬億產業規模，產品已經過上百家現場試驗，市場需求迫切，具備產業化推廣基礎，一旦技術得以在業內推廣，其經濟、環保及社會效益巨大。

光學超構材料（Metamaterials）的快速發展為人類提供了在亞波長尺度下調控光的傳播的豐富手段。很多新奇的光物理現象，例如負折射、超分辨透鏡和隱身斗篷等都可以通過設計功能基元的有效介電常數來實現。在光波段，三維納米加工的困難和金屬結構的光損耗不利于超構材料的廣泛應用。自二維超構表面（Metasurface）概念提出以來，超構表面在降低三維超構材料加工難度、提高光學效率方面，特別是控制光的功能基元的幾何位相等方面取得了眾多突破性進展。近來，超構表面在高效率全息成像、超薄光學波片、高數值孔徑的平面透鏡等領域已經表現出極高的應用潛力。超構表面的研究進展極大豐富了利用超構功能基元實現對電磁場 (可見光、近紅外光，太赫茲、微波等波段) 進行調控的手段，為設計新型光學元件提供了新技術。 當前，超構表面的研究主要集中在線性光學的范疇。但毫無疑問，非線性光學響應例如倍頻、三倍頻、光致折射率變化等過程，將為光學超構表面的功能基元賦予新的可調控自由度。此綜述文章從非線性光學超構表面的材料選擇、對稱性，非線性手性光學超構表面，非線性光學相位調控，非線性光光束調控，光開關與調制五個方面詳細介紹了非線性光學超構表面的最新進展。文章最后對非線性光學超構表面在太赫茲非線性光學、量子信息處理等領域的潛在應用的前景作了展望。

檢測技術是現代制造業的基礎技術之一，是保證產品質量的關鍵。隨著現代制造業的發展，許多傳統的檢測技術已不能滿足其需要，主要表現在：現代制造產品種類越來越多，制造精度越來越高，很多場合要求實時、在線、非接觸檢測；現代制造業的發展需要更快速、有效的產品檢測技術。視覺檢測技術是建立在計算機視覺理論基礎上的一門新興檢測技術，具有非接觸、速度快、精度高、現場抗干擾能力強等許多優點，能很好地滿足現代制造業對檢測的需求，在實際中正取得越來越廣泛的應用，如零件外形尺寸測暈、零件的缺陷檢查、零件裝配、機器人的引導和零件的識別等。 浙大團隊設計軸承表面視覺在線檢測系統，被檢軸承在機械運動工作平臺上，在計算機的控制下，以一定的速度和節拍在傳輸帶上運動，軸承在光源的照射下，其影像被投射到光學成像系統，CCD攝像頭將其接收的光學影像轉換成視頻信號輸出到圖像采織卡，圖像采媒卡再將視頻信號轉換成數字圖像信息供計算機處理。計算機運用各種算法對圖像數據進行預處理、軸承圖像分割、定位以及計算等，最終判斷所檢軸承是否為合格品，為合格品者則計算并輸出圖像的相對轉角，由機械執行機構（比如機械臂）根據此轉角完成軸承生產的下一工序。

合作的企業類型等。簡介請圖文并茂，字數1000字以內。）    在工件表面制備具有規則幾何造型的微觀形貌，即依照陣列排布的微坑或微凸起結構，可顯著改善其摩擦性能，延長使用壽命，減少能耗，對提高機械零件摩擦副性能有明顯工程價值，對于節約能源、保護環境有著重要的現實意義。    采用微細特種加工技術制作微凸起、微坑陣列表面結構，是基于微凸起和微坑的對應幾何關系，如采用形狀各異的陣列凸電極，依據反拷

? 鈣鈦礦具有優異的非線性特性，在此基礎上設計了具有特定諧振波長的光柵式超構表面，從而增強了鈣鈦礦三光子上轉換發光(three-photon luminescence, TPL)過程。深入研究發現，這種共振增強的三光子發光同樣適用于4周期超構表面，只有當入射波長是共振波長時，編碼信息“NANO”才可見。這一研究成果拓展了鈣鈦礦超構表面在高分辨率非線性彩色納米印刷和

非線性光學效應在頻率轉換、全光開關、電光開關等領域有著重要應用，傳統非線性光學晶體在激光頻率轉換領域已取得巨大成功。然而，隨著光學計算、量子光學芯片等領域的不斷發展，如何將非線性光學功能集成于微小尺寸的芯片上是光電集成領域的重要科學技術問題。近年來，光學超構表面的出現為設計與實現特定光場調控功能的新型非線性微納光學元件提供了很好的契機。