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武漢大學(xué)張永軍教授項(xiàng)目組在國(guó)際上首次提出攝影測(cè)量遙感的科學(xué)概念，構(gòu)建了多模態(tài)衛(wèi)星影像一體化攝影測(cè)量遙感智能處理技術(shù)體系，突破了匹配干擾地物快速智能分割、語義輔助幾何處理與大范圍影像鑲嵌合成、地物信息智能提取等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出我國(guó)首套多模態(tài)衛(wèi)星影像一體化攝影測(cè)量遙感智能處理系統(tǒng)MIPS。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 武漢大學(xué)張永軍教授項(xiàng)目組在國(guó)際上首次提出攝影測(cè)量遙感的科學(xué)概念，構(gòu)建了多模態(tài)衛(wèi)星影像一體化攝影測(cè)量遙感智能處理技術(shù)體系，突破了匹配干擾地物快速智能分割、語義輔助幾何處理與大范圍影像鑲嵌合成、地物信息智能提取等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出我國(guó)首套多模態(tài)衛(wèi)星影像一體化攝影測(cè)量遙感智能處理系統(tǒng)MIPS，相關(guān)技術(shù)理論《多模態(tài)衛(wèi)星影像一體化攝影測(cè)量遙感智能處理技術(shù)及應(yīng)用》2021年榮獲測(cè)繪科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。 技術(shù)特色： (1) 首次提出基于人工智能技術(shù)的多模態(tài)衛(wèi)星影像語義分割與幾何處理融合新理論。創(chuàng)建了衛(wèi)星影像跨域穩(wěn)健語義分割技術(shù)，通過自適應(yīng)增量?jī)?yōu)化提升深度分割網(wǎng)絡(luò)模型的遷移性和普適性，保證多類型地物語義分割的時(shí)效性、容錯(cuò)性、穩(wěn)定性和區(qū)域一致性。 (2) 通過語義分割結(jié)果全自動(dòng)進(jìn)行多源地理信息控制點(diǎn)粗差剔除，實(shí)現(xiàn)超大范圍多模態(tài)影像精準(zhǔn)幾何處理；提出輻射不變特征變換算法進(jìn)行多模態(tài)影像高可靠性匹配；單臺(tái)機(jī)器2.5分鐘可完成8000景衛(wèi)星影像的并行區(qū)域網(wǎng)平差，大幅提高了自動(dòng)化處理精度和效率。 (3) 突破了基于深度學(xué)習(xí)的多視遙感影像三維地形及大范圍合成影像智能生成技術(shù)，采用物方半全局優(yōu)化提升困難區(qū)域的密集匹配精度，并在語義分割結(jié)果的輔助下進(jìn)行大范圍遙感影像無縫鑲嵌合成。 (4) 基于深度學(xué)習(xí)進(jìn)行建筑物、道路、農(nóng)作物等典型地物目標(biāo)語義信息智能提取；基于多尺度語義分割網(wǎng)絡(luò)融合經(jīng)驗(yàn)知識(shí)實(shí)現(xiàn)建筑物矢量邊緣精確提取；結(jié)合語義分割和多起點(diǎn)中心線追蹤優(yōu)化提取道路網(wǎng)拓?fù)涫噶浚换?D卷積和注意力機(jī)制實(shí)現(xiàn)多類農(nóng)作物精細(xì)分類及其時(shí)空特征智能提取。 (5) 構(gòu)建了全新的多模態(tài)衛(wèi)星遙感影像幾何語義一體化智能處理技術(shù)體系，研制出我國(guó)首套自主產(chǎn)權(quán)的多模態(tài)衛(wèi)星影像一體化攝影測(cè)量遙感智能處理軟件系統(tǒng)MIPS，其數(shù)據(jù)處理效果和效率均有明顯優(yōu)勢(shì)，顯著提升了融合處理的精準(zhǔn)度和智能化水平。 先進(jìn)性 MIPS具備快速語義分割、語義輔助精準(zhǔn)幾何處理、三維地形提取與多影像時(shí)序合成、地物語義信息智能提取等特色功能。系統(tǒng)采用最新的衛(wèi)星影像攝影測(cè)量處理、多源影像融合、語義信息提取的相關(guān)理論與方法，結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、CPU/GPU兩級(jí)加速并行處理及深度學(xué)習(xí)技術(shù)，處理效果和效率均明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類軟件。例如單機(jī)情況下19小時(shí)即可完成1551景2米分辨率衛(wèi)星影像的全自動(dòng)處理，包括云區(qū)檢測(cè)、影像融合、影像匹配、區(qū)域網(wǎng)平差、正射影像糾正等全部處理流程。語義分割結(jié)果約束的立體衛(wèi)星影像區(qū)域網(wǎng)平差自動(dòng)化程度和精度均顯著提升，例如在1:1萬基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品DEM/DOM的輔助下，高分七號(hào)立體衛(wèi)星影像的全自動(dòng)處理高程精度從2.6米大幅提升至0.8米以內(nèi)，鑲嵌接邊精度優(yōu)于1像素。

技術(shù)成熟度：技術(shù)突破 本成套設(shè)備，以電供暖的各個(gè)電暖氣為控制對(duì)象，以建筑內(nèi)不同房間不同區(qū)域的取暖溫度為控制參數(shù)，自下而上，組成了由單片機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制器（控制室單獨(dú)使用PLC控制器）、PLC中間層算法控制器、工控機(jī)為上位機(jī)構(gòu)成監(jiān)控界面的DCS控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)分散控制集中管理的控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)的目的在于替換傳統(tǒng)水暖系統(tǒng)，利用合理科學(xué)的軟件算法，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、減排的效果。設(shè)備兼具教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研及實(shí)用的功能。 成果技術(shù)特點(diǎn)：本套裝置由四個(gè)單片機(jī)組成現(xiàn)場(chǎng)控制器，一個(gè)PLC組成的控制室控制器，與中間層面的S7-300PLC控制系統(tǒng)，以及頂層監(jiān)控層的工控機(jī)裝置，統(tǒng)一安裝到了一個(gè)整體的平臺(tái)上。此平臺(tái)便于實(shí)地集中實(shí)驗(yàn)、研究，也有利于集中編程與項(xiàng)目演示。 圖1 設(shè)備實(shí)物圖 圖2 為智能控制系統(tǒng)電腦操作界面

當(dāng)前，高校內(nèi)部學(xué)院、部門網(wǎng)站更新不及時(shí)，僵尸網(wǎng)站、發(fā)布內(nèi)容存在不規(guī)范用語、錯(cuò)別字等情況較為普遍，造成了很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。由內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué)自主開發(fā)的“鏡湖一號(hào)——高校對(duì)外宣傳數(shù)據(jù)智能分析平臺(tái)一體機(jī)”，很好的解決了上述出現(xiàn)的問題。同時(shí)，還具備了呈現(xiàn)學(xué)校對(duì)外宣傳數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析與挖掘的可視化態(tài)勢(shì)展現(xiàn)功能，支持大屏觀看和手機(jī)端查看。“鏡湖一號(hào)”基于高校對(duì)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布的各類數(shù)據(jù)，使用人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用模型，讓學(xué)校的管理者實(shí)時(shí)掌握數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)。 應(yīng)用場(chǎng)景及創(chuàng)新點(diǎn)： 1.監(jiān)控敏感信息泄露，展現(xiàn)處置狀態(tài)。 2.代替人工發(fā)現(xiàn)更新不及時(shí)、不到位的網(wǎng)站。 3.對(duì)比分析高校黨建態(tài)勢(shì)，同時(shí)展現(xiàn)學(xué)校內(nèi)部各部門黨建狀態(tài)和成果。 3.實(shí)時(shí)展示高校發(fā)布的宣傳數(shù)據(jù)態(tài)勢(shì)，分析出最受歡迎、熱門文章等。 4.平臺(tái)支持國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)部署。 5.實(shí)現(xiàn)一體機(jī)快速部署。

便攜式智能多功能振動(dòng)測(cè)試分析儀是廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和復(fù)雜系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備工作可靠性分析和在線故障診斷的工具。研制成功的便攜式智能多功能測(cè)試分析儀，其主要特點(diǎn)：體積小、重量輕、連續(xù)工作時(shí)間及待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，尤其是振動(dòng)測(cè)試分析儀，帶有動(dòng)態(tài)頻譜實(shí)時(shí)顯示功能，并可以進(jìn)行實(shí)時(shí)頻譜分析。測(cè)振筆的特點(diǎn)，除體積小、重量輕、連續(xù)工作時(shí)間亟待及時(shí)間長(zhǎng)外，更特別的是可以實(shí)現(xiàn)加速度、速度、位移三個(gè)振動(dòng)的參量的測(cè)量。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，航空航天、軍事國(guó)防、工業(yè)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，故障診斷已經(jīng)成為這些領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。因此，本項(xiàng)目的研究不僅對(duì)便攜式振動(dòng)測(cè)試分析儀器的研究，而且對(duì)于設(shè)備故障診斷方法的實(shí)用化和普及有著廣泛的實(shí)用價(jià)值，對(duì)復(fù)雜的大型系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備故障診斷有著廣闊的應(yīng)用前景。 本項(xiàng)目研究成果已經(jīng)通過北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)技術(shù)鑒定，具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并已申請(qǐng)專利兩項(xiàng)。

便攜式通用精細(xì)智能信號(hào)采集分析系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的要求采集并記錄與設(shè)備工作過程相關(guān)的主要狀態(tài)參數(shù)的狀態(tài)信號(hào)，如振動(dòng)、噪聲、轉(zhuǎn)速、電流等，然后對(duì)這些參數(shù)和信號(hào)進(jìn)行快速處理和精密分析，提取反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征信息，快速準(zhǔn)確地給出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的性能評(píng)價(jià)，為設(shè)備管理、診斷及維修提供依據(jù)，從而保障設(shè)備長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行。

    目前,對(duì)于心臟進(jìn)行檢測(cè)的儀器主要有兩類:一類是基于心臟電學(xué)特性的心電圖類是基于心臟聲學(xué)特性的聽診和心音圖。心電圖是現(xiàn)在醫(yī)院普遍采用的心臟監(jiān)測(cè)方式,它能夠較為準(zhǔn)確和全面的反映心臟的健康狀況。但是,有些心臟疾病,當(dāng)它在心音圖上反映出來的時(shí)候在心電圖上還沒有反映,所以,心電監(jiān)測(cè)較心音檢測(cè)有一定的滯后性。一個(gè)完整的心動(dòng)周期,心臟會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)聲音:第一心音(S1)和第二心音(S2)。有些情況下,比如幼年和老年的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)第三心音(S3)、第四心音(S4),但正常情況下,一般只能聽到S1和S2。51的形成主要來自于心室收縮期開始時(shí)二尖瓣和三尖瓣的關(guān)閉;S2的形成主要來自于心室舒張期開始時(shí)主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣的關(guān)閉。    許多心血管疾病,尤其是瓣膜類疾病,心音都是重要的診斷信息,在臨床醫(yī)學(xué)中有非常廣泛的應(yīng)用。但是,傳統(tǒng)的心臟聽診容易受醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)、聽診水平的影響。因此,如何能夠利用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)提取反映心臟健康狀況的定量的全方位的心音信息,已成為當(dāng)今研究和醫(yī)療應(yīng)用的熱點(diǎn)。便攜式心音分析儀不僅可以用于家庭的醫(yī)療保健,方便用戶進(jìn)行平時(shí)的心臟監(jiān)測(cè),提早發(fā)現(xiàn)和預(yù)防心臟異常;而且,可以通過心音各種特征參數(shù)的提取,為醫(yī)生的心臟診斷提供定量的依據(jù)。    技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介:    軟件算法:短時(shí)傅立葉變換、小波變換等多種信號(hào)處理的時(shí)頻算法。    硬件平臺(tái):基于哈佛結(jié)構(gòu)的數(shù)字信號(hào)器較計(jì)算機(jī)相比更適用于數(shù)字信號(hào)處理算法的快速實(shí)現(xiàn),其體積小、功能針對(duì)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)更有利于產(chǎn)品的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)水平。    當(dāng)前最先進(jìn)的時(shí)頻分析算法。如小波變換,被譽(yù)為“數(shù)學(xué)顯微鏡”,不僅能夠分析心音各種成分的時(shí)間、頻率信息,而且能夠反映出頻率隨時(shí)間的變化情況。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途 目前，對(duì)于心臟進(jìn)行檢測(cè)的儀器主要有兩類：一類是基于心臟電學(xué)特性的心電圖；一類是基于心臟聲學(xué)的特性的聽診和心音圖。心電圖是現(xiàn)在醫(yī)院普遍采用的心臟監(jiān)測(cè)方式，它能夠較為準(zhǔn)確和全面的反映心臟的健康狀況。但是，有些心臟疾病，當(dāng)它在心音圖上反映出來的時(shí)候在心電圖上還沒有反映，所以，心電監(jiān)測(cè)較心音檢測(cè)有一定的滯后性。一個(gè)完整的心動(dòng)周期，心臟會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)聲音：第一心音（S1）和第二心音（S2）。有些情況下，比如幼年和老年的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)第三心