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本發明公開了一種智能視覺監控檢索中提取目標運動軌跡特征的方法，包括以下步驟：獲取目標運動軌跡，以二維空間坐標序列對目標運動軌跡進行描述；根據描述目標運動軌跡的二維空間坐標序列，計算描述每次采樣中目標運動方向的水平分量和垂直分量；將每次采樣中目標的二維空間坐標和描述每次采樣中目標運動方向的縱向斜率和橫向斜率合并組成每次采樣中目標的流矢量；以流矢量序列對目標運動軌跡進行描述；讀取預先建立的參考矢量集合；計算描述目標運動軌跡的流矢量序列到各參考矢量的距離作為該目標運動軌跡的特征向量。本發明方法使用流矢量序列描述目標運動軌跡并提取特征向量，可以在軌跡描述中同時包含位置和方向信息，避免了測量誤差。

一、項目簡介 水下潛水器是海洋立體監測系統的重要移動平臺，在深海工程檢測、地質勘探、科學考察、環境監測與軍事應用等方面有重大需求與發展前景。《國家“十二五”海洋科學和技術發展規劃綱要》明確了“開發水下自航行剖面測量技術，形成近海實時、快速觀測能力”的重點任務。目前國內外水下潛水器普遍采用細長或開架結構和螺旋槳驅動，具有推進效率低，轉彎半徑大和輻射噪聲大的弱點，急需在減阻和探測能力上取得突破。本項目圍繞水下小型機器人高精度探測與識別重要需求，研究基于人工智能的水下探測與識別技術，在水聲仿生智能探測、目標特征提取和分類識別上開展技術攻關，并研制樣機。海圖公司開發多款水下機器人產品，618展示得到重要認可。基于人工智能的小型水下機器人可廣泛應用于海洋與內陸，有顯著產業化前景。 二、前期研究基礎 科研依托廈門大學海洋與地球學院、水聲通信與海洋信息技術教育部重點實驗室，具備開展水聲實驗的良好設施：嘉庚號科考船、一艘海洋二號實驗船、兩處岸邊實驗站、一個大型水聲水池、水聲換能器、測量放大器、丹麥B&K公司的聲學測量儀器譜分析儀等。已研制多款水下仿生機器人并在水池完成測試。研究團隊憑借跨學科優勢，把仿生聲學探測與水下機器人技術相結合，取得創新成果。本項目實施所需要的實驗方法與技術已經具備，并已在以往研究中得到成功應用，從而具備扎實的科研基礎。 三、應用技術成果 在仿生探測方面，研究基于人工智能的水下探測與識別技術。仿生最優能量傳輸與波束控制、仿生目標探測與人工智能識別可以提高水聲探測指向性、抑制混響并具備定向水聲通信能力，能夠突破現有水下機器人水聲探測和通信限制。在基于人工智能的海洋仿生機器人研發方面，利用生物醫學成像測量鯨豚流線體形、結構和組織特性，設計仿生機器人具有仿生形態和柔性特性，突破現有水下機器人結構和材料設計理念。研究水聲仿生智能探測、目標特征提取和分類識別提升仿生機器人水下工作能力。在仿生水下機器人樣機研制、傳感和模式識別等取得應用成果。 四、合作企業 海圖志（廈門）智能科技有限公司由福建省海洋與漁業廳批準的雙創干部蘇芃牽頭成立，組織了西北工業大學、華南理工大學、廈門大學、福州大學、福建師范大學等院校博士專家40余人組成，2015年開始，經過了2-3年的基礎理論研究，已經申報和取得相關的專利軟著20項。開發過相關的水下裝備設備包括水下光學成像攝像機、水下光學鏡頭、水聲定位設備、水下潛器等等，具備一定的開發研究的基礎。得到省委于偉國書記、中國工程院院長周濟、國家海洋局林山青副局長等等領導的認可。相關的產品取得福建省618青年海洋創新創意成果獎第一名，第六屆全國海洋航行器設計與制作大賽一等獎，19屆中國國際高新技術成果交易會優秀產品獎、中國創新創業大賽福州市三等獎。海圖志（廈門）智能科技有限公司取得廈門海峽科創基金的以5000萬估值的投資，在廈門設立海洋機器人創業基地。 海圖志（廈門）智能科技有限公司小型水下產品在2016年深圳高交會上引起了科技部、云南省科技廳、廣西省海洋局等其他省市領導的重視，2017年福建618項目成果交易會上得到中國工程院院長、福建省省長（現任省委書記）、國家海洋局副局長、福建省副省長、省發改委主任等專家領導的肯定。

心血管疾病是威脅人類健康的重要殺手。我國心血管病患者已達到 2.9 億人，心血管病 死亡占城鄉居民總死亡原因的首位。中國已步入老齡化社會，2050 年，老齡化水平將達到 30%以上。老年人群體作為心血管疾病的多發群體，面向老年人的心血管病管理和治療已成為不可回避的一個重要社會問題。實現老年人群體等重點人群心血管健康的長時程監護，從而早預防、早發現、早治療，已經成為醫療服務的重點。 基于長時程醫療數據的臨床心電智能檢測平臺是推動心血管疾病科學防治和管理升級 的關鍵技術。近年來，眾多醫療設備廠商在可穿戴設備領域大力投入，所研發可穿戴設備可 實現用戶心電圖等生理健康數據的長時程監測，彌補了醫院測量心電圖的短時性。本課題中， 基于人工智能算法研發心血管疾病智能診斷系統，將可穿戴設備、移動終端、云端服務器所 實現自動診斷結果與專家診斷結果有機結合起來，實現心電疾病診斷智能化。長時程臨床心 電智能檢測平臺的建立，利用可穿戴設備實現了對用戶身體狀況的長時程監測和異常篩查， 可有效推動心血管疾病健康管理模式建立。 北京清華長庚醫院心內科張萍教授團隊在正常和疾病心電數據庫有長期的積累，曾負責十二五國家科技支撐計劃《基層心電監護產品應用評價研究》，在心電監護產品評價和推廣 應用方面積累了豐富的經驗，在本項目中提供了醫療級心電測試數據庫，與清華大學王貴錦 副教授一起搭建了醫生在環并不斷反饋的心電智能檢測平臺，同時，北京清華長庚醫院作為 北京市昌平區遠程診斷管理中心，為未來心電產品的推廣應用和心電智能診斷的評測提供了 良好的平臺。清華大學電子工程系王貴錦老師團隊在低功耗硬件設計、生理大數據分析、心 電智能算法研究領域有著長期的積累。團隊在國內外頂級期刊會議上發表文章百余篇，其中 SCI 文章 40 余篇，發明專利授權近 20 項。團隊基于人工智能算法開展心血管疾病智能診斷 研究，在多種心電疾病診斷中達到世界先進水平。 團隊所研發臨床長時程心電智能檢測平臺特點如下： l 實現長時程心電數據的展示、查詢、關鍵指標計算等功能； l 基于醫療大數據和人工智能技術，實現室性早搏、房性早搏、T 波改變、ST 段改 變、早復極圖形改變、心房顫動等 10 余種常見心電術語的智能診斷，準確度高； l 建立心電診斷術語工程化分級體系，實現醫學和工程科學高效結合； l 建立心電圖規范化數據庫，為醫學研究創造基礎。 團隊所研發的手持式可穿戴心電智能檢測平臺特點如下： l 實現了院外心電數據的測量和采集 l 基于手持式單導聯設備和人工智能技術，實現了心房顫動的院外篩查和診斷

本發明的目的在于提供一種智能化鋁合金螺旋焊管定尺跟蹤鋸，用于解決對鋁合金螺旋焊管平面切割的技術問題。一種智能化鋁合金螺旋焊管定尺跟蹤鋸，包括電鋸框架、切割機構、托舉機構和隨動夾持機構；電鋸框架整體采用V形結構，其下端通過可前后滑動的安裝在下方的隨動導軌上；切割機構、托舉機構以及隨動夾持機構分別安裝在電鋸框架的兩側；托舉機構包括從側方滾動托舉鋁合金螺旋焊管的托舉滾輪；隨動夾持機構包括從側方滾動夾持鋁合金螺旋焊管的隨動夾持滾輪，以及用于驅動隨動夾持滾輪相對鋁合金螺旋焊管移動的動力件；切割機構包括切割旋轉鋸、用于驅動切割旋轉鋸轉動的切割驅動電機和用于帶動切割旋轉鋸、切割旋轉鋸相對鋁合金螺旋焊管移動的切割位置調節動力機構。

該項目隸屬于“天津市科技支撐計劃重點項目”，項目將LED照明與光通信技術等結合起來，形成新的技術模式，開發了集照明與光通信為一體的LED系統，設計實現了基于照明LED的高速短距離光通信收發單元，LED室內調光調色照明控制器，基于LED照明的光學無線智能家居控制系統等，實現了通信質量和照明效果的協同優化。 本項目中的產品均屬于典型的節能產品，具有很高的技術含量和高附加值，具有節能環保、電磁免疫、經濟集約等優點，在上海世博會“滬上.生態家”、“航空館”以及第七屆中國國際半導體照明展覽會等展出，獲得顯著的社會效益，對推動相關產業的發展起到很好的作用。科研團隊近年來深入的研究半導體照明和通信技術，在半導體照明技術成果應用與產業化、光電信號轉換、光通訊設備、高速光發射接收模塊開發等相關領域開展研究工作，并取得突出的成績，申請了相關的國家級自然科學基金項目，并已獲批。

鼻咽癌家系隊列成員管理及問卷調查智能分析系統是針對廣東地區異常高發的鼻咽癌特殊人群——有 2個及2個以上的鼻咽癌親屬的、以家庭為單位的鼻咽癌高發家系為主要研究對象的研究設計，體現了云計 算、互聯網、大數據的設計理念和時代特征。

復雜環境下智能巡檢運維機器人關鍵技術及應用針對我國核電安全與電網運維領域的急需，突破了智能巡檢運維機器人的多項關鍵技術，研制成功多型號系列化智能巡檢運維機器人，國內首次在陽江核電站、大亞灣核電站及寧德核電站投入運維使用，廣泛應用于國內16個省市2000多個配電站，促進了我國智能電站與智能電網建設技術水平的提高。該成果還在南水北調工程大型泵站監控、重大活動保電安保、無人消防車、工業機器人、智能工程機械等領域應用，取得了重大社會效益和經濟效益。本成果不僅在2010上海世博會、2013南京亞青會、2017天津全運會等重大活動中發揮了重要作用，還在南水北調工程大型泵站監控、無人消防車、工業機器人、智能工程機械等領域應用，取得了重大的社會效益和經濟效益。

西南大學人工智能學院段書凱教授團隊完成的“面向汽車開發和制造領域的智能技術研究與產業化”項目榮獲2019年中國產學研合作創新成果一等獎。汽車工業是國民經濟的支柱產業，同時也是一個高技術密集產業，涉及到許多科學領域里的新材料、新設備、新工藝和新技術。該獲獎項目通過產學研聯合創新，以提質增效、節能減排、國產化為目標，為汽車配件生產企業和整車企業進行了系統、全面的基礎理論研究和自主技術創新，并進行了產業化應用，解決了汽車制造過程中的生產環境復雜、效率低下、生產節奏不合拍，以及汽車產品中動力傳動系統效率低、關鍵控制技術長期缺失等瓶頸問題，通過該成果的實施，有望顯著提升汽車產品設計開發和制造領域的智能化技術，實現該領域的重大創新。

鐵合金行業作為鋼鐵行業重要的子行業之一，2017 年產量總量為 3288.7 萬噸。鐵合金行業蓬勃發展為社會帶來巨大經濟效益的同時，也產生了大量的工業固體廢棄物。在冶煉合金時，每生產 1t 合金通常會產生 1.2-1.3t 的熱熔渣。熱熔渣的隨意排放不僅占用了寶貴的土地資源，產生熱能資源的浪費，還對周圍的生態環境和人體健康造成一定的潛在威脅。因此，在中國特色循環經濟背景下，鐵合金行業閉環環節關鍵設備與技術的研發與產業化迫在眉睫。青島青力環保設備有限公司、北京科技大學和寧夏吉元君泰新材料科技有限公司結合鐵合金產業閉環環節的熱質廢渣處理和資源化問題，研究鐵合金渣的物理化學特性，在工業生產中充分利用熔融態鐵合金渣的顯熱，熱熔渣經過調質后達到預期的“修正酸度系數”可直接生產優質巖（礦）棉，其能源消耗將大大降低。相對于冷料工藝，此工藝避開了冷料工藝中先冷卻再熔融的弊端，可以充分利用熱熔渣的顯熱實現能源的最合理利用，極大地降低了生產成本，相比于其他高爐熱熔渣制棉工藝，經過優化調質可生產出優質巖（礦）棉產品，達到《建筑外墻保溫用巖棉制品》的國家標準。在巖（礦）棉生產線設備方面也進行了一系列的改進和創新，并研發了巖（礦）棉自動生產線電控系統，通過物聯終端的網口通功能將可編程序控制器（PLC）和上位機電腦置于同一個虛擬局域網中，實現遠程下載和數據采集功能。通過串口通軟件實現遠程編程，進而實現對生產線的遠程控制、故障診斷、遠程故障排除等遠程監控運維，使設備更加高效，產品更加穩定，企業具有更強的市場競爭力。本項目所建成的鐵合金熱熔渣生產巖（礦）棉工藝主要由調質電爐、離心機、集棉機、集粒機、擺錘、成型機、固化爐、切割機及產品包裝等設備組成。目前國內在使用鐵合金熱渣成棉的熱渣類型主要為硅錳合金熱渣和鎳鐵合金熱渣。轉運方式主要是汽車運輸、電瓶車運輸和火車運輸。在生產中對每一批次（2-3 個月內冶煉原料和工藝保持不變）的鐵合金熱熔渣預先進行物理化學基本特性分析，即時優化調質料配比。調質電爐的主要作用是儲存熔融態鐵合金渣，保證流股的穩定性和均勻性，鐵合金熱熔渣流入調質電爐，依托最優調質配比進行調質并均質化（電弧均化與底部氮氣噴槍均化），調整其修正酸度系數，在熱均勻性和化學均勻性上使熔體達到成纖標準。2、核心裝備技術的設計（一）調質電爐核心設計：1、調質電爐為直接加熱式三相交流電弧爐，電弧發生在專用電極棒和液態熱熔渣之間，熱熔渣和調質料直接受到電弧熱加熱并進行均化。除了電弧均化，為了加強熱熔渣與調質料的調質反應過程，使最終熱熔渣溫度和成分均勻，在電弧爐爐底部加裝氮氣噴槍。2、爐體設有一個密閉接渣口，通過密閉溜槽使熱渣緩慢流入爐體內，接渣時需手動打開進渣口門。3、爐體一側出渣口設一個手動水冷銅出渣門用來控制流量的大小，另一側設一個出鐵口，用來放出爐底沉淀殘鐵。4、特殊配制的耐材。5、電爐變壓器為電弧爐專用變壓器，采用有載電動調壓，低壓二次側采用銅排頂出線，外封口。變壓器油水冷卻器采用強油循環水冷卻器。6、電極升降自動控制系統由西門子S7-200型PLC來完成。將三相電弧電壓、電流信號通過信號轉換電路變成 0-5V 標準信號送入 PLC 模擬量輸入模塊，PLC根據采集的電流、電壓信號、變壓器檔位及給定值等信號，按照功率控制的原理進行運算處理及邏輯判斷后，將結果通過 PLC 模擬量輸出模塊控制液壓系統電極升降閥（派克比例閥 3 用 1 備），對電極升降進行自動調節，當一路出現故障時可以手動切換，從而控制輸入到爐內的電弧功率，以滿足冶煉工藝的要求。在自動控制過程中，隨時可通過按鍵來增加或減少給定信號，在運行過程中，隨時可以手動控制電極升降。（二）離心機核心設計：熱渣用離心機不同于冷料用離心機，為更好使用各種類型的熱渣，經過幾年的理論與實踐生產，設計并制作出專用的熱渣離心機：（1）主軸采用多級彈性支撐，減震效果好，支撐強度大，長期使用穩定性好，大大提高了軸承的使用壽命，比傳統離心機的軸承使用壽命提高 30-40%。（2）不同的坐標位置，使成纖率提高 5-10%。（3）離心輥頭采用 316L 多層堆焊，輥頭使用壽命延長 72-120 小時。（4）可調膠環，分別計量控制精確供膠，中心噴膠與外圍噴膠相結合，使噴膠更均勻，節膠、高質，有效減少花棉的出現。（5）整體風環結構有區別的導流片設計。（6）輥頭采用開式或閉式冷卻方式，軸承采用壓縮空氣油氣霧化技術，既可對軸承充分潤滑，又對軸承起冷卻作用，從而大大提高了主軸軸承的使用壽命。（三）鼓式集棉機核心設計：（1）集棉機采用轉鼓式，直徑 5 米，總寬度 2.8 米，網板有效寬度 2.4 米，線速度可達 100 米/分鐘，從而保證了一次棉在網板上分布得更薄更均勻（小于350g/㎡）從而保證了制棉的質量。（2）由于轉鼓的兩端支撐在大型回轉支撐上，并有良好的潤滑，故其使用壽命非常長（幾年至十幾年），大大減少了設備的維修量。（3）網板采用長條孔結構，通透率大于 48%，從而減少了負壓風機的功率消耗，增加了成纖率。（4）集棉機內配備刮板機、螺旋輸送機、高壓水清洗裝置，保證了集棉機長期穩定運行。（四）擺錘的核心設計：擺錘目前主要分弧擺和平擺。國內巖（礦）棉廠基本上都是弧擺，優點是結構簡單維修方便，缺點是巖棉板容重不均勻；國外巖棉廠有的采用平擺，優點是巖棉板容重均勻性一致，提高了產品質量，缺點是結構復雜維護麻煩。我們特殊設計的擺錘形式為似平擺，結構簡單維修同樣簡單方便，巖棉板容重均勻性基本達到 95%以上，而弧擺形式的容重均勻性為 80-85%。（五）固化爐核心設計：固化爐接受加壓機輸送過來的棉氈經固化爐上下網版輸送、加壓、烘干，使棉氈里的粘結劑在運行過程中連續固化，以形成一定厚度、容重的巖棉板。固化爐上下網板為單獨驅動同步運行。固化爐內分為四個加熱區，外配 4 臺熱風爐由天然氣燃燒機產生熱風循環加熱，并將熔化系統的低溫換熱器產生的熱風送至熱風爐以降低天然氣的消耗量，使產品固化能耗降低、效率提高。固化爐烘烤需要天然氣和煤氣，而許多熱渣廠家有高爐煤氣或礦熱爐煤氣，所以熱渣制棉生產比冷料工藝生產可節省此天然氣費用，大幅降低了生產成本。（六）冷卻、切割系統核心設計：冷卻切割系統主要由五部分組成：冷卻、縱切、廢邊回收、切條、橫切。縱切：三套刀具，可隨時升降。碎邊機：獨立碎邊，配備碎邊回收風機，安全可靠。切條機：一用一備共 2 套，可隨時升降切換使用。橫切：由于生產線是連續不停的運行，但產品要求定長切割，因此橫切（飛鋸）必須與生產線同步。我們采用多臺伺服電機，配以運動控制器，使橫切動作運動瞬時跟蹤整個生產線的速度，即使在切割過程中也可以做到，從而保證了切割精度在+2.5mm 以內。(七)智能云平臺系統是我們研發的巖（礦）棉自動生產線電控系統，由中央控制、加配料、富氧、溫控、成纖、集布棉、打褶打壓、固化、切割、制膠等 10 大電控系統組成，它完成巖（礦）棉從原料熔化開始，到切割成成品為止的全部生產過程控制。各子控制系統通過中央控制系統統一協調，采用“主站-從站”結構，分散集中控制（DCS）,主站采用了西門子公司生產的 S7-1500 系列可編程序控制器（PLC），從站采用了西門子公司生產的S7-200 Smart系列可編程序控制器（PLC），系統各部分的聯系，僅用一根 TCP/IP 總線，方便地組成工業以太網，并配以計算機和西門子專用界面軟件 WinCC，可圖文并茂的設定、顯示、傳送、查詢和打印各從站的數據。通過在設備的中央控制系統配套天啟物聯終端云 BOX TN-605 以及高速的 4G運營商網絡實現與遠程運維服務平臺的數據連接。通過物聯終端的網口通功能將PLC 和上位機電腦置于同一個虛擬局域網中，實現遠程下載和數據采集功能。通過串口通軟件實現遠程編程，進而實現對設備的遠程控制功能。遠程運維服務平臺通過網口通、串口通軟件可以實現設備的全方位監控云服務。通過對現場設備的實時狀態監測、遠程啟停控制、設備報警通知、設備地圖管理、微信端監控等功能，實現在任何時間、任何地點實時查詢設備最新狀態、設備參數和變量的實時變化，了解設備狀態、參數和變量的變化趨勢，并獲得針對這些變化趨勢的統計分析等。另外運維平臺的數據歸檔服務功能，可實現對用戶設備數據的定期分類歸檔。用戶根據平臺采集歸檔的海量數據，對設備相關數據進行大數據分析，定義出觸發器條件。另外，平臺在云端提供了一個強大的計算引擎，可以實時計算設備當前狀態、變量和參數是否符合觸發條件，同時對符合觸發條件的情況觸發事件報警。這一功能使得產品生產處于實時預警、可查可控的狀態，對于提高巖（礦）棉生產率和合格率效果明顯。(八) 熔體流量自動控制系統雖然電爐上已安排液壓（或電動）水冷閘板閥用于控制流股的穩定性，但由于需定期加入熔渣，電爐液面還有一定的波動，從而造成流股的不穩定性。另外，液位高度變化、組成成分的波動，都會對熔體粘度發生影響，造成流股波動，無法保證制品的穩定性。我們開發了熔體流量自動控制系統，利用安裝在成型機下面的自動稱重系統來捕捉流股的變化。通過 PLC 控制系統，采用計算機程序運算，對整個生產線的速度進行 PID 調節，從而保證產品容重的波動在極小的范圍內，容重控制在±5%以內（國家標準容重范圍在±10%），保證了產品質量，降低了生產成本。3、典型鐵合金熱熔渣生產優質巖（礦）棉調質技術研究大量研究利用硅錳、鎳鐵等典型鐵合金廢渣為原料，將熔體采用高速離心噴吹等工藝制成的絲狀無機纖維，制成礦棉。這種礦棉與目前廣泛應用的巖棉相比，在酸度系數、耐水性、耐火性、耐腐蝕性以及纖維長度等方面還有很大差距，礦棉的性能還不能滿足建筑外墻用保溫材料的標準要求。由于礦棉原料成份與巖棉原料不同，通常對熱熔渣進行調質處理，添加硅石等調質劑，嘗試的效果不十分理想。在高溫熱熔渣調質過程存在熔渣難與調質劑混合，并產生降溫造成熔渣黏度高，難以達到硅酸鹽體系的成絲要求，嚴重影響了礦棉生產和成絲質量，制約了鐵合金渣的利用，造成了鐵合金生產的環保壓力。我們針對上述已有技術存在的不足，創新研發了一種能快速形成硅酸鹽系的調質方法：以新的修正酸度系數 Mk*=1.6 為標準，這樣最終的酸度系數 Mk 在1.7-1.9 之間。將鐵合金熱熔渣澆入調質爐，電極加熱（電弧均化）產生一定的流動性，爐底部噴槍噴入氮氣，促進與加入的調質料（熱料或小球狀冷料或粉料）充分混合，保證了快速形成硅酸鹽體系，并通過調質電爐升溫保溫再均化等，得到熔體溫度合適、黏度適宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解決了熔渣難與調質料混合并產生降溫的問題，達到了高質量礦棉的性能標準，實現了對礦產資源的節約以及鐵合金廢渣更好的利用。利用鐵合金渣生產礦棉的調質方法，調制出的熔渣流體的修正酸度系數 Mk*為 1.5-1.6，溫度 1360-1460°C，黏度 14-6 Pa·s。將調質好的熔體通過離心噴吹制成巖（礦）棉，其巖（礦）棉纖維可達到《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》GB/T11835-2007，巖（礦）棉板可達到《建筑外墻外保溫用巖棉制品》GB/T25975-2010 性能要求。通過大量實驗得出結論：用高硅低鋁高鈣調質料對硅錳渣進行調質最為適宜，用高硅高鋁低鈣調質料對鎳鐵渣進行調質最為適宜。