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成果簡(jiǎn)介：激光掃描技術(shù)是一種嶄新的三維空間數(shù)據(jù)采集方法。相對(duì)于二維 影像，激光掃描所獲的三維點(diǎn)云具有精度高、密度大、信息豐富等優(yōu)勢(shì)，已 成為國(guó)內(nèi)外地理信息產(chǎn)業(yè)、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)等各種社會(huì)領(lǐng)域不可或缺的重要空間參考數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)所提供的全自動(dòng)/半自動(dòng)化功能覆蓋了從點(diǎn)云前 期處理（如瀏覽、分區(qū)、編輯、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換）、到點(diǎn)云分類（地形、道路、 植被、人造物體等）、特征（點(diǎn)、線、面、自定義）提取、直至最終三維場(chǎng) 景創(chuàng)建的全部數(shù)據(jù)流程。本系統(tǒng)所涉及的部分關(guān)鍵技術(shù)

本發(fā)明公開了一種水下航行器三自由度姿態(tài)模擬裝置，該姿態(tài)模擬裝置由下而上依次包括基座、偏航機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和橫滾機(jī)構(gòu)；偏航機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)、第一減速箱和第一轉(zhuǎn)軸，用于模擬偏航運(yùn)動(dòng)；俯仰機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)、第二減速箱、轉(zhuǎn)動(dòng)座和電機(jī)座，用于模擬俯仰運(yùn)動(dòng)；橫滾機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)、第三減速箱、聯(lián)軸器、第二轉(zhuǎn)軸、安裝板和磁羅盤，用于模擬橫滾運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明中的姿態(tài)模擬裝置其偏航、俯仰以及橫滾運(yùn)動(dòng)均由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的，相對(duì)其他的模擬裝置，減小了傳動(dòng)環(huán)節(jié)，因此提高了傳動(dòng)的精度以及姿態(tài)模擬的可靠性；并且，能夠準(zhǔn)確模擬單一自由度的

本實(shí)用新型公開了一種水下航行器三自由度姿態(tài)模擬裝置，該姿態(tài)模擬裝置由下而上依次包括偏航機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和橫滾機(jī)構(gòu)；偏航機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)、第一減速箱和第一轉(zhuǎn)軸，用于模擬偏航運(yùn)動(dòng)；俯仰機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)、第二減速箱、轉(zhuǎn)動(dòng)座和電機(jī)座，用于模擬俯仰運(yùn)動(dòng)；橫滾機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)、第三減速箱、聯(lián)軸器、第二轉(zhuǎn)軸、安裝板和磁羅盤，用于模擬橫滾運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型中的姿態(tài)模擬裝置其偏航、俯仰以及橫滾運(yùn)動(dòng)均由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的，相對(duì)其他的模擬裝置，減小了傳動(dòng)環(huán)節(jié)，因此提高了傳動(dòng)的精度以及姿態(tài)模擬的可靠性；并且，能夠準(zhǔn)確模擬單一自由度

面向機(jī)器人的智能視覺(jué)環(huán)境感知及三維場(chǎng)景重建? 面向機(jī)器人視覺(jué)的自然場(chǎng)景理解是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)和重要挑戰(zhàn)之一，其目標(biāo)是對(duì)自然場(chǎng)景圖像及視頻的內(nèi)容作出有效分析、認(rèn)知與表達(dá)，目前相關(guān)理論和算法正處于初期探索階段。我們的研究成果表明，從場(chǎng)景視覺(jué)語(yǔ)義推理、場(chǎng)景目標(biāo)識(shí)別和場(chǎng)景行為模式檢測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié)展開研究，有助于構(gòu)建自然場(chǎng)景理解的創(chuàng)新機(jī)制，進(jìn)一步開發(fā)機(jī)器人

1. 痛點(diǎn)問(wèn)題 我們生活在一個(gè)真實(shí)的三維世界中，二維環(huán)境感知是遠(yuǎn)無(wú)法滿足我們的實(shí)際需求。在諸如自動(dòng)駕駛、機(jī)器人抓取和三維目標(biāo)識(shí)別等應(yīng)用中（如圖1），我們經(jīng)常需要推理三維空間中物體之間的位置關(guān)系，從而能夠理解真實(shí)三維場(chǎng)景并做出進(jìn)一步的決策行為。 圖1 自動(dòng)駕駛、視覺(jué)抓取、物體識(shí)別 2. 解決方案 本技術(shù)成果提出了一種三維視覺(jué)目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別方法。在三維視覺(jué)目標(biāo)檢測(cè)方面，提出了一種基于關(guān)系推理網(wǎng)絡(luò)的單目三維物體檢測(cè)方法，方法流程圖如圖2所示。方法提出了一種新的單目三維物體檢測(cè)架構(gòu)，訓(xùn)練了一個(gè)深度關(guān)系推理網(wǎng)絡(luò)來(lái)估計(jì)三維候選和真實(shí)物體之間的空間位置關(guān)系，通過(guò)測(cè)量投影結(jié)果和真實(shí)物體之間的視覺(jué)擬合度來(lái)實(shí)現(xiàn)高精的三維空間定位。 圖2 三維目標(biāo)檢測(cè)的流程圖 在三維視覺(jué)目標(biāo)識(shí)別方法，提出了一種基于球面分形卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維點(diǎn)云識(shí)別技術(shù)，方法流程圖如圖3所示。方法通過(guò)引入球面分形結(jié)構(gòu)，將原始三維點(diǎn)云通過(guò)可學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)投影到球面，使得卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以高效處理三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)并進(jìn)行特征特征，同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)基于分形結(jié)構(gòu)的層次化學(xué)習(xí)框架，提高了三維點(diǎn)云物體識(shí)別的精度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于三維點(diǎn)云目標(biāo)在旋轉(zhuǎn)條件下特征表示的魯棒性。 合作需求 尋求在人工智能、智能機(jī)器人、智慧城市等領(lǐng)域有相關(guān)技術(shù)開發(fā)、市場(chǎng)推廣經(jīng)驗(yàn)，能推進(jìn)本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進(jìn)行深度合作。本技術(shù)成果有望在自動(dòng)駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)等場(chǎng)景進(jìn)行落地應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種基于數(shù)字指紋技術(shù)的三維模型版權(quán)保護(hù)方法。以三維網(wǎng)格模型的重心為原點(diǎn)建立球面坐標(biāo)系得到每個(gè)頂點(diǎn)的球面坐標(biāo)，對(duì)球面坐標(biāo)的經(jīng)緯角數(shù)據(jù)聚類，得到三維網(wǎng)格模型分塊特征矩陣；將該分塊特征矩陣進(jìn)行離散小波變換得到低頻系數(shù)，對(duì)低頻系數(shù)作奇異值分解，同時(shí)對(duì)指紋信息做數(shù)字全息變換后置亂，并將置亂的信息進(jìn)行奇異值分解，將得到的奇異值加性嵌入到分塊特征矩陣的奇異值上，作相應(yīng)的逆變換得到含指紋信息的分塊特征矩陣；計(jì)算各塊內(nèi)頂

本發(fā)明公開了一種用于三維超聲成像的拆分式行列尋址方法，包括：對(duì)于陣列大小為 N×N 的二維面陣，獲取二維面陣全連接的脈沖回波響應(yīng)分布圖，該脈沖回波響應(yīng)分布圖的參數(shù)信息包括有-6dB 及-20dB 處的波束寬度 A’和 B’、平均旁瓣值 C’、最高旁瓣值 D’、以及主旁瓣能量比 E’，設(shè)置計(jì)數(shù)器 K=2，并在通道方向?qū)⒃摱S面陣拆分為 K 個(gè)區(qū)域，確定通道方向拆分的 K 個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域含有的陣元個(gè)數(shù)，將每個(gè)區(qū)域中的各個(gè)陣元進(jìn)行連線，根據(jù)每個(gè)區(qū)域的坐標(biāo)位置與二維面陣掃描范圍聚焦點(diǎn)的距離計(jì)算各個(gè)區(qū)域所需

本發(fā)明公開一種測(cè)量流體三維流動(dòng)信息的裝置，該裝置包括單 片機(jī)和三個(gè)二維測(cè)量單元，各二維測(cè)量單元均安裝在三維測(cè)量基座上， 三個(gè)二維測(cè)量單元中心軸線兩兩互相垂直，每個(gè)二維測(cè)量單元用于一 個(gè)平面的二維流動(dòng)信息;單片機(jī)利用各二維流動(dòng)信息合成得到三維的 流動(dòng)信息。本發(fā)明為海洋湖泊等水下環(huán)境監(jiān)測(cè)、中高空流體環(huán)境監(jiān)測(cè) 等領(lǐng)域提供了一種實(shí)時(shí)獲取空間流體三維信息的新方法。采用本發(fā)明 還可以為水下機(jī)器人、潛艇等水下航行器，模型飛機(jī)、無(wú)人機(jī)、載人 飛機(jī)等低、中、高空飛行器提供外圍局部流場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

1. 痛點(diǎn)問(wèn)題 目前國(guó)內(nèi)外三維重建主要是采用“立體視覺(jué)法”、“激光掃描法”、“結(jié)構(gòu)光法”等的傳統(tǒng)方法，這些方法都需要特定的光源設(shè)備（如激光，紅外等），設(shè)備造價(jià)成本高，且對(duì)于鏡面、晶體等物體進(jìn)行三維重建時(shí)，還需要在重建物體表面進(jìn)行去反光、去透光的處理（如噴涂顯像劑等）才能進(jìn)行三維重建，存在重建效率低（一般需1小時(shí)以上）、成本高、難以普及等痛點(diǎn)。 2. 解決方案 本技術(shù)是基于局部的隱式可微體渲染方法，解決上述痛點(diǎn)問(wèn)題，突破基于普通光源下鏡面、非鏡面、晶體等物體的三維重建，實(shí)現(xiàn)可應(yīng)用在多種領(lǐng)域，且低成本、高效率(全過(guò)程僅需10分鐘）、高精度、易普及的三維重建設(shè)備及應(yīng)用。 3. 合作需求 1）尋求資源對(duì)接，目標(biāo)合作領(lǐng)域?yàn)槿S重建相關(guān)領(lǐng)域，目標(biāo)合作企業(yè)為對(duì)三維重建應(yīng)用有需求的各行業(yè)； 2、孵化資源，產(chǎn)品化、市場(chǎng)化所需的資金。

集成成像三維顯示領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的集成成像系統(tǒng)是利用微透鏡陣列來(lái)記錄和再現(xiàn)物空間三維信息的一種真三維顯示系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)單目立體成像顯示，但其存在體積大、重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)一體化的單目立體三維顯示；并且現(xiàn)有集成成像三維顯示系統(tǒng)不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高透過(guò)率、大系統(tǒng)光瞳的視透型三維顯示。更進(jìn)一步的，目前的三維顯示系統(tǒng)功能單一，缺乏人性化設(shè)計(jì)，無(wú)法實(shí)時(shí)顯示人眼動(dòng)態(tài)。 本項(xiàng)目發(fā)明了一種性能優(yōu)化的有眼動(dòng)追蹤功能的波導(dǎo)式集成成像三維顯示系統(tǒng)，通過(guò)引入衍射光學(xué)元件克服技術(shù)背景中所述的體積大、重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)一體化的單目立體三維顯示；同時(shí)引入波導(dǎo)這一光學(xué)元件，實(shí)現(xiàn)離軸、高透過(guò)率、大系統(tǒng)光瞳的視透型單目立體三維顯示。更進(jìn)一步的，本發(fā)明的系統(tǒng)引入紅外眼動(dòng)追蹤技術(shù)，檢測(cè)使用者的眼睛動(dòng)作，再設(shè)置相應(yīng)動(dòng)作反饋系統(tǒng)，便可以相應(yīng)實(shí)現(xiàn)隨著人眼動(dòng)作切換不同三維顯示信息的功能。 本項(xiàng)目的應(yīng)用，將使得集成成像三維顯示系統(tǒng)的整機(jī)結(jié)構(gòu)更加輕便、緊湊，且更加符合人眼的觀看需求，使得這一技術(shù)向著一體化、市場(chǎng)化逐步邁進(jìn)，有望在未來(lái)的三維顯示領(lǐng)域占據(jù)一席之地。