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一、項(xiàng)目簡介 當(dāng)前虛實(shí)融合技術(shù)面臨的重大挑戰(zhàn)可以歸結(jié)為以下兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題：（1）非配合虛實(shí)環(huán)境的無縫融合與交互自然呈現(xiàn)。（2）云環(huán)境下虛實(shí)融合環(huán)境的語義理解、統(tǒng)一表達(dá)與應(yīng)用軟件快速定制。為解決上述兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)瓶頸，本項(xiàng)目重點(diǎn)研究了自然虛實(shí)融合呈現(xiàn)的硬軟件技術(shù)和裝置，構(gòu)建虛實(shí)融合應(yīng)用流程框架和規(guī)范，創(chuàng)新云軟件定制和服務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用示范。充分利用移動(dòng)、穿戴式設(shè)備的多傳感器優(yōu)勢以及云端結(jié)合方式進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)的重建、語義標(biāo)注、識別理解與信息關(guān)聯(lián)。 二、前期研究基礎(chǔ) 目前已發(fā)表論文10篇，包括4篇期刊論文等（包括TIP、TMM等權(quán)威期刊論文）。申請專利3 項(xiàng)。 三、應(yīng)用技術(shù)成果 1）基于搜索的圖像深度估計(jì)，相對誤差低于傳統(tǒng)方法，對訓(xùn)練集的需求小于基于深度學(xué)習(xí)的方法。 Make3D數(shù)據(jù)集的深度估計(jì)結(jié)果2）基于雙模深度玻爾茲曼機(jī)（DBM）的三維場景物體檢測框架，給出了RGBD訓(xùn)練數(shù)據(jù)不足的難題，流程如下 3）基于序列約束的哈希算法在不同比特率情況下均取得了很好的效果。 在LabelMe和Tiny100K上使用不同哈希比特率的效果

河北大學(xué)電子信息工程學(xué)院7名師生自主研發(fā)出“可在1秒內(nèi)同時(shí)對6人實(shí)現(xiàn)檢測”的智能體溫篩檢、員工簽到系統(tǒng)，并在該校第九屆教職工代表大會中進(jìn)行了試用。據(jù)介紹，該系統(tǒng)由河北大學(xué)電子信息工程學(xué)院的2名教師帶領(lǐng)5名學(xué)生研發(fā)，從設(shè)計(jì)、硬件選型、軟件開發(fā)周期共歷時(shí)40天。研發(fā)人員均為河北大學(xué)厚德創(chuàng)客空間成員，研發(fā)過程中所有技術(shù)指導(dǎo)、數(shù)據(jù)共享與試驗(yàn)交流全部在網(wǎng)上進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)攻關(guān)的“云研發(fā)”。該套系統(tǒng)基于紅外熱成像原理，采用高精度人臉識別算法，可在1秒內(nèi)同時(shí)對6人實(shí)現(xiàn)快速人臉比對和測溫功能，溫差精度在±0.3度以內(nèi)，人員通過測溫區(qū)域時(shí)無需停留、無需人工干預(yù)。目前，該系統(tǒng)正準(zhǔn)備申請有關(guān)部門檢驗(yàn)。河北大學(xué)電子信息工程學(xué)院院長劉秀玲稱，目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，賦予該系統(tǒng)技術(shù)含量更高、適應(yīng)場景更豐富的實(shí)用功效，以期在企業(yè)復(fù)產(chǎn)復(fù)工、商場、超市等人員密集區(qū)域廣泛應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種基于點(diǎn)云與影像數(shù)據(jù)的三維可視化方法和系統(tǒng)，其中方法的實(shí)現(xiàn)包括：采集目標(biāo)場景的影像數(shù)據(jù)和點(diǎn)云數(shù)據(jù)；對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行上采樣，將上采樣后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)投影到影像數(shù)據(jù)中進(jìn)行融合，對進(jìn)行融合后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行著色，得到彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)；利用彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行三維渲染，得到目標(biāo)場景的三維可視化模型。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集和融合到最終渲染顯示的點(diǎn)云三維可視化，有助于激光點(diǎn)云技術(shù)的拓展，提高了點(diǎn)云數(shù)據(jù)對于普通用戶的可訪問性和

圍繞未來能源需求特性辨識、場站/設(shè)備智能監(jiān)測、能效優(yōu)化管理3項(xiàng)核心內(nèi)容，開展研究并提出以下3個(gè)核心創(chuàng)新點(diǎn)，創(chuàng)新點(diǎn)一為基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求側(cè)用能行為特性辨識及容量價(jià)值評估方法，有效解決了需求側(cè)用能行為特性分析難度大、精確度差、有效性低的問題，為能源電力系統(tǒng)容量規(guī)劃和優(yōu)化投資提供了科學(xué)依據(jù)；創(chuàng)新點(diǎn)二為基于數(shù)據(jù)挖掘計(jì)算的多元設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與需求側(cè)能效優(yōu)化技術(shù)，解決了需求側(cè)用能設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測能力差、管控水平低的問題，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效；創(chuàng)新點(diǎn)三為基于數(shù)據(jù)高效融合計(jì)算的場站環(huán)境監(jiān)測及虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)，有效解決了各種環(huán)境參數(shù)大量冗余導(dǎo)致的監(jiān)測結(jié)果誤差大的問題。 平臺可應(yīng)用于包括智能設(shè)備制造與銷售、能源設(shè)備在線監(jiān)測、能源設(shè)備全壽命周期管理、能源站點(diǎn)智慧運(yùn)行維護(hù)、用能負(fù)荷預(yù)測、能質(zhì)能效分析與應(yīng)用等。

1、主要技術(shù)內(nèi)容、獲獎(jiǎng)情況 通過本項(xiàng)目的實(shí)施，掌握了百萬等級超長葉片小余量數(shù)值模擬鍛造及工藝優(yōu) 化技術(shù)、大型疏水槽空心葉片自動(dòng)化焊接及變形控制技術(shù)、末級動(dòng)葉片多階靜頻 測量及調(diào)頻控制技術(shù)、末級動(dòng)葉片進(jìn)汽邊防水蝕控制技術(shù)（硬化層深度可控的激 光硬化技術(shù)和激光熔覆技術(shù)）、大型末級動(dòng)葉精密機(jī)械加工控制技術(shù)、葉片產(chǎn)業(yè) 化數(shù)字制造技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了滿足重大工程需求的百萬千瓦等級汽輪機(jī)系 列長葉片，打破了國外大公司在該領(lǐng)域長期技術(shù)壟斷，掌握了核心技術(shù)，提升高 端長葉片品質(zhì)，降低了百萬等級機(jī)組制造成本，優(yōu)化了產(chǎn)品工藝，加快實(shí)現(xiàn)百萬 千瓦等級機(jī)組的自主化和國際化進(jìn)程，為推動(dòng)我國電站裝備制造行業(yè)及電力能源 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 獲獎(jiǎng)情況：2015 年中國機(jī)械工業(yè)科技技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng) 2、成果的技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新性與先進(jìn)性 （1）在國內(nèi)采用超長葉片小余量數(shù)值模擬鍛造及工藝優(yōu)化技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn) 了世界最長的百萬等級核電汽輪機(jī) 75 英寸（1905mm）葉片和百萬超超臨界汽輪 機(jī) 60 英寸（1524mm）鈦合金葉片研制。 （2）在國內(nèi)采用激光硬化和激光熔覆技術(shù)，分別首次實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)最長的百 萬千瓦超超臨界汽輪機(jī) 45 英寸（1146mm）末級動(dòng)葉片和百萬千瓦超超臨界汽輪 機(jī) 48 英寸（1220mm）末級動(dòng)葉片進(jìn)汽邊防水蝕處理。 （3）在國內(nèi)采用多階靜頻測量及調(diào)頻控制技術(shù)，使靜頻一次合格率提高到 了 90%，首次實(shí)現(xiàn)了百萬千瓦超超臨界汽輪機(jī) 45 英寸（1146mm）葉片 1～6 階靜 頻測量及調(diào)頻（柔性自由葉片）。 （4）在國內(nèi)首次對 1 米以上超大空心葉片采用自動(dòng)化焊接技術(shù)，研制成功 了國內(nèi)最長的百萬千瓦超超臨界汽輪機(jī) 41 英寸（1050mm）末級空心靜葉片和百 萬千瓦核電汽輪機(jī) 51 英寸（1292mm）末級空心靜葉片。 （5）通過采用信息化與工藝技術(shù)的集成，加快了在產(chǎn)業(yè)化中產(chǎn)品開發(fā)效率 和質(zhì)量，首次實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品開發(fā)過程中的鍛造工藝的自動(dòng)化設(shè)計(jì)、葉片型面數(shù)據(jù)的 自動(dòng)化測量分析、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化收集與分析。 3、技術(shù)成熟度365 百萬千瓦等級汽輪機(jī)長葉片關(guān)鍵制造技術(shù)已成熟應(yīng)用于百萬等級核電汽輪 機(jī) 57 英寸（1448mm）末級動(dòng)葉片、CAP1000 核電汽輪機(jī) 67 英寸（1710mm）末級 動(dòng)葉片、CAP1400 核電 71（1800mm）、72（1828mm）、75（1905mm）英寸末級動(dòng)葉 片、百萬超超臨界汽輪機(jī) 60 英寸（1524mm）鈦合金葉片、百萬千瓦超超臨界汽 輪機(jī) 48 英寸（1220mm）末級動(dòng)葉片、百萬超超臨界汽輪機(jī) 45 英寸（1146mm）柔 性自由末級動(dòng)葉片和 41 英寸（1050mm）末級空心靜葉、CPR1000 核電汽輪機(jī) 51 英寸（1292mm）空心靜葉片等一系列具有國際先進(jìn)水平的長葉片研制中，并實(shí)現(xiàn) 了產(chǎn)業(yè)化。 4、應(yīng)用情況 江南大學(xué)和無錫透平葉片有限公司聯(lián)合研制生產(chǎn)的百萬千瓦等級汽輪機(jī)長 葉片已批量經(jīng)交付給東方汽輪機(jī)廠、上海汽輪機(jī)廠、哈爾濱汽輪機(jī)廠、日本三菱 日立、德國西門子等公司，百萬等級核電葉片已通過用戶和中廣核的共同鑒定， 無錫透平葉片有限公司因此列入中廣核國內(nèi)唯一的核電葉片供貨商名單。目前產(chǎn) 品已經(jīng)分別成功運(yùn)用在國內(nèi)嶺澳核電站二期、紅沿河一期、北倉港電廠、華能玉 環(huán)電廠等，經(jīng)用戶使用后反映良好。

本發(fā)明公開了一種鋁合金周期性點(diǎn)陣多孔結(jié)構(gòu)的快速成形制造 方法。通過 CAD 軟件構(gòu)建基于點(diǎn)陣單元的周期性點(diǎn)陣多孔結(jié)構(gòu)的三維 模型，將模型以 STL 格式輸出，導(dǎo)入到 SLM 成形設(shè)備中，激光束根 據(jù)切片層的數(shù)據(jù)選擇性地熔化區(qū)域內(nèi)的鋁合金粉末得到二維的金屬結(jié) 構(gòu)，經(jīng)層層堆積最終可以得到與 CAD 模型一致的三維鋁合金多孔結(jié) 構(gòu)，再經(jīng)過熱處理、分離、噴砂等后續(xù)處理即可得到表面光潔、性能 良好的鋁合金周期性點(diǎn)陣多孔結(jié)構(gòu)。本