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空間目標光學探測感知技術
技術成熟度：技術突破
1.空間目標及星圖光學探測仿真系統。由于空間目標探測真實數據獲取成本較高，且數據量較少，結果驗證困難，團隊開發了空間目標及星圖光學探測仿真系統。此工作以軟件形式呈現，以友好的人機交互界面，根據用戶的實際系統參數，提供準確可靠地提供當前時刻空間探測仿真圖像，該軟件前期經過與stk仿真軟件結果比對驗證其坐標的準確性，與在軌實測圖像進行比對驗證其仿真效果的可靠性。目前該軟件已經在項目開發過程中廣泛使用，為提高系統開發效率、驗證算法性能提供有效支撐。
2.空間目標探測感知關鍵技術及算法體系。該成果以理論及軟件開發包形式呈現，團隊具備多年的空間探測相關開發經驗，并將相關理論及算法構建軟件開發包。該SDK開發包基于C++開發，具有較好的泛化能力，具有坐標描述轉換、預處理、目標提取、星表制備、星圖識別、光學標定、定位定姿定軌等功能，可支撐各層次的空間探測相關開發需求。目前團隊基于此SDK開發的頂層軟件，采用目標TLE數據庫匹配的解決方法，已經完成長光奧閏光電科技有限公司地基望遠鏡空間目標的感知識別及長光衛星技術股份有限公司的星敏感器在軌圖像空間目標自動提取與識別，后續還將采用更多的數據驗證完善提升本系統的技術成熟度。
意向開展成果轉化的前提條件：
1、長春長光奧閏光電科技有限公司等測站望遠鏡生產企業，利用本項目的共性技術，實現地基測站的空間目標自動探測感知，為空間安全提供支撐服務。
2、長光衛星技術股份有限公司、吉天星舟空間技術有限公司等遙感衛星公司，通過本技術的轉化，可以利用星上光學載荷構建空間態勢感知平臺，為自身衛星安全提供保障、為國家及其他航天企業的空間安全需求提供數據支撐服務。另外可以在空間光學載荷開發過程中應用空間目標及星圖光學探測仿真系統，對光學載荷的精度和魯棒性進行評估和測試。
長春工業大學
2025-05-20
超高分辨柔性流場感知系統
與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。
面向微小型無人機的飛行參數測量，北航研發團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數傳感方案。
該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現了微小型無人機的曲面貼附功能。經風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。
研究團隊已經完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態檢測、空速估計以及飛行安全監測方面的應用，為無人機的飛行參數測量提供了創新的設計思路與發展前景。
北京航空航天大學
2024-07-08
智能視覺感知芯片
1.痛點問題
元宇宙時代三維成像基礎設備和數字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業智能和基礎科學的快速發展也對感知和成像極限提出了更高的需求。
現有的成像技術，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術和經濟的缺陷，如抗擾動性能差、占據空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數的增加，傳統光學成像系統需要多級較大的昂貴鏡片才能實現高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發展。
“智能視覺感知芯片”將達成光學感知的技術革新并有效解決現存問題。通過數字自適應光學技術矯正系統像差和環境像差、實現高速重構目標景物高精度三維信息，進而實現使用普通的低成本小型化單鏡片即可實現高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學系統，包括大口徑天文成像，實現高分辨率遠距離成像，克服大氣湍流干擾。
2.解決方案
團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優勢：全球領先的4D感知技術，自適應抗干擾；創新的透鏡設計方案結合自主知識產權算法，可通過單攝像頭模組實現原多攝像頭模組功能，大幅降低現有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構傅里葉面的非期望相位分布，實現高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。
合作需求
尋求消費電子等領域有相關技術開發、市場推廣經驗，能推廣本技術落地的高科技企業，可以進行深度合作。
清華大學
2022-05-19
智能視覺感知芯片
1. 痛點問題
元宇宙時代三維成像基礎設備和數字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業智能和基礎科學的快速發展也對感知和成像極限提出了更高的需求。
現有的成像技術，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術和經濟的缺陷，如抗擾動性能差、占據空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數的增加，傳統光學成像系統需要多級較大的昂貴鏡片才能實現高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發展。
“智能視覺感知芯片”將達成光學感知的技術革新并有效解決現存問題。通過數字自適應光學技術矯正系統像差和環境像差、實現高速重構目標景物高精度三維信息，進而實現使用普通的低成本小型化單鏡片即可實現高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學系統，包括大口徑天文成像，實現高分辨率遠距離成像，克服大氣湍流干擾。
2. 解決方案
團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優勢：全球領先的4D感知技術，自適應抗干擾；創新的透鏡設計方案結合自主知識產權算法，可通過單攝像頭模組實現原多攝像頭模組功能，大幅降低現有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構傅里葉面的非期望相位分布，實現高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。
合作需求
尋求消費電子等領域有相關技術開發、市場推廣經驗，能推廣本技術落地的高科技企業，可以進行深度合作。
清華大學
2022-03-03
無感知考勤系統
1、 大批量正常時間進入校園/班級，采用2.4g電子校徽無線接收，完成無感知考勤，家長app端，教師app端，數據融合終端實時完成考勤數據同步，自動完成數據統計；
2、 通過主要位置部署2.4g采集器，完成校內學生日常行為主要地點無感知考勤記錄；
3、 支持教師端app手動操作學生狀態；各端數據同步，支持融合終端與教師app端課堂點名同步；
北京神州數碼有限公司
2021-08-23
基于人工智能的視覺智能感知平臺
本項目研究面向成渝地區雙城經濟圈大數據智能產業需求，尤其是對智能制造、公共安全場景提供高效的視頻流在線推理和管理平臺，研發了一個通用性的智能中臺架構，支持視頻流和智能模型模塊化管理，支持全程可視化操作交互式界面，支持視覺智能感知模型在線推理快速部署，支持感知與識別結果實時推送、預警和報警。
重慶文理學院
2025-02-21
學習狀態智能感知相機
如何及時感知學生的學習狀態是中小學教育中的難點。傳統課堂教學中，教師需要在講課的同時觀察數十名學生的學習狀態，難以做到面面俱到；而在家庭練習中，父母陪同觀察孩子既費時又會引起孩子的緊張和反感。針對這一應用需求和痛點，本項目計劃研發一款能夠自動及時感知中小學生的智能相機。該相機將采用人工智能和大數據的前沿技術，對中小學生的學習行為進行自動采集和分析，智能感知學習狀態，并反饋給教師和家長進行參考，據此調整教學內容和形式，從而達到改善教學效果、提高學習成績
南京大學
2021-04-14
柔性電子多維感知及應用
具有高靈敏和多維集成的柔性感知電子器件在可穿戴健康監測和智能機器人等領域具有廣闊的應用前景，是當今重要前沿研究方向之一。現有國內外柔性感知在高靈敏測量、多感知集成、低信號耦合、低成本加工上存在技術瓶頸，實際應用面臨巨大挑戰。針對這一問題，團隊原創地提出一種基于熱感應的多維傳感新機理，利用熱敏膜和外界的傳導/對流換熱對自身電阻的調控，實現
清華大學
2021-04-14
現代鋼廠關鍵智能感知技術
1. 痛點問題
2020年我國鋼材產量超過13億噸，占全球產量的一半以上，同時我國鋼鐵消費市場也是全球第一。現代智能化鋼廠是鋼鐵企業未來的重要發展方向，目前國內主流鋼廠都在大力布局。但作為智能鋼廠的基礎和核心，鋼鐵生產智能設備國內技術能力差距較大，對國外依賴性比較明顯。
2. 解決方案
本項目將最新的光電技術與鋼廠生產需求深入結合，致力于鋼廠關鍵智能感知設備的研發。目前已完成原理驗證和樣機開發的智能設備包括：轉爐煉鋼過程動態監測系統、轉爐內壁智能測量掃描設備、輥道輥在線智能監測系統等。項目還有多項智能設備在研。
本項目的轉爐煉鋼過程動態監測系統，是通過監測爐口火焰光譜和圖像信息，經過人工智能計算，得到煉鋼過程中鋼水溫度、元素含量等參數，實現煉鋼過程實時動態監測。轉爐內壁智能測量掃描設備，是采用激光雷達和數據融合技術，遠距離快速智能掃描轉爐內壁，實現轉爐內壁自動檢測。輥道輥在線智能監測系統，是通過對軋鋼輥道輥電流實時連續監測和智能分析，有效監測和預防輥異常導致的帶鋼或鑄坯表面損傷。
合作需求
本項目下一步發展需求主要集中在與鋼鐵和冶金行業相關企業的技術和產品合作，其次是資本投資、政府政策等方面的扶持。需要的外部資源主要是產業的工程化、產品化資源和市場資源。
清華大學
2021-12-01
船體智能感知與數字孿生
項目背景：現有船舶設計及強度評估方法已經處于緩慢發展 階段，但是船舶結構安全事故（尤其是針對大型船舶）卻屢見不 鮮，傳統的技術方法在提升船體結構強度的同時，也直接導致船 舶建造成本和船舶營運成本的快速增加，因此船舶結構安全保障 技術發展已進入一個瓶頸期。類比其他行業如橋梁飛機等，發展 方向已逐漸向智能化監測以及預警及決策轉變。為打破瓶頸，針 對船舶結構安全性的技術方向也應向智能化感知及輔助決策方 向轉變。其中的主要研究要點為智能感知和數字孿生關鍵技術， 技術路徑為構建傳感系統的搭建與優化體系、研究結構狀態智能 感知和數據挖掘方法，建立基于感知數據的載荷反向識別、數字 孿生模型與驅動更新技術，以及基于智能算法的安全評估技術， 該技術不但可以在營運過程中保障船舶結構安全，還可以船舶設 計優化和完善規范有重要的指導意義。該需求技術國內外均處于 初步研究階段，國外船級社 DNV 已有該類產品，但國內尚無同類 產品，并未形成行業壁壘，可實現研究自主化，獲得自主知識產 權，填補國內空白；該產品的研發也有利于實施國家制造業發展、 山東省產業轉型和青島市海洋發展等國家和地方戰略，在搶占行 業高地的同時帶動產業鏈升級。
所需技術需求簡要描述：1.傳感器網絡布局優化及數據采集，硬件傳感網絡布局覆蓋全船結構，最大監測點不小于 128， 最高采樣頻率不低于 500Hz；2.船體結構感知系統智能化數據處 理，實現結構正常狀態數據和異常狀態數據的模式識別；3.船舶 結構智能孿生模型構建及同步演化；4.結構安全在線評估，并提 出結構安全完成任務使命所需的運維處理和運維策略。
對技術提供方的要求:1.在船體結構監測領域具有一定的研 究經驗；2.具備相關領域軟件開發和硬件集成、測試能力；3. 具有相關技術的研發和軟件開發背景；4.具備船級社質量管理體 系認證。
青島維斯安船舶科技有限公司
2021-09-02