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成果與項(xiàng)目的背景： 目前，一些熱力管線、石油部門采油現(xiàn)場(chǎng)由于泄漏的問(wèn)題，每年造成國(guó)家資 產(chǎn)的損失十分嚴(yán)重。且微滲漏是大事故的預(yù)警。本項(xiàng)目為生產(chǎn)第一線的檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng) 應(yīng)用研發(fā)了一套輔助性地下管道巡線及檢測(cè)裝備。 研究建立了熱力管道周圍溫場(chǎng)分布模型，進(jìn)行了從管道到地表的土壤層中溫 度梯度的研究。針對(duì)管道支路與滲漏檢測(cè)的生產(chǎn)第一線的迫切需要，設(shè)計(jì)了一種 專用的復(fù)合紅外熱成像儀，兼有管道走向指示及泄漏報(bào)警等功能。 81天津大學(xué)科技成果選編 技術(shù)原理： 依據(jù)目標(biāo)和背景之間的溫度差異來(lái)探測(cè)識(shí)別目標(biāo)，采用紅外熱成像法檢測(cè)這 些溫度異常，推測(cè)地下輸油管道的分布狀態(tài)，對(duì)地下熱力管道進(jìn)行檢測(cè)，探知管 道走向以及是否有偷油支管，并能夠準(zhǔn)確定位管道的分支點(diǎn)，為長(zhǎng)期、慢速的泄 漏情況的檢測(cè)及準(zhǔn)確定位提供了一種快捷、準(zhǔn)確的檢測(cè)手段。該儀器由紅外鏡頭、 紅外探測(cè)器、成像電路、分析軟件、顯示部分和電源部分構(gòu)成。本項(xiàng)目為便攜結(jié) 構(gòu)，可以隨身攜帶，亦可以車載，便于實(shí)時(shí)觀察。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 該成果經(jīng)過(guò)天津市科委組織專家鑒定，鑒定結(jié)果為，該項(xiàng)目總體水平達(dá)到國(guó) 際先進(jìn)水平。目前專利正在受理中，受理號(hào)為：200520025335.5。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方面：本項(xiàng)目為熱力及石油管線檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)提供了一種急需裝備， 大大降低了檢測(cè)成本，有效地減少了原油的漏失，節(jié)約了國(guó)家能源，提高了油田 的經(jīng)濟(jì)效益，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 在市場(chǎng)銷售方面：本項(xiàng)目研發(fā)儀器是一種新的地下輸油管道巡線及支路檢測(cè) 輔助設(shè)備，該儀器成本為 12 萬(wàn)元人民幣，按每臺(tái)售價(jià) 20 萬(wàn)元來(lái)算，其經(jīng)濟(jì)效益 是可觀的。 在產(chǎn)品化推廣方面：本產(chǎn)品擁有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以形成工業(yè)產(chǎn)品在全國(guó) 油田相關(guān)部門進(jìn)行推廣使用，具有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)前景。 應(yīng)用領(lǐng)域：石油行業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域。 產(chǎn)業(yè)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 主要部件需要進(jìn)口，加工設(shè)備和廠房面積要求不高，投資規(guī)模在 200 萬(wàn)左右， 預(yù)計(jì)產(chǎn)品化后的銷售額為每月 20~40 萬(wàn)左右。 合作方式及條件： 技術(shù)轉(zhuǎn)讓或者技術(shù)合作，共同開(kāi)發(fā)銷售并利潤(rùn)分紅。 13 光纖周界安全檢測(cè)儀 14 分布式光纖管道安全預(yù)警系統(tǒng) 82天津大學(xué)科技成果選編 15 葉片振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng) 16 大型儲(chǔ)罐罐底腐蝕聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)

　　針對(duì)國(guó)防、遙感、智能交通、水下勘探等領(lǐng)域穿透云雨霧霾等渾濁介質(zhì)清晰成像難題，提供一種基于光場(chǎng)成像的計(jì)算成像技術(shù)。在50 m成像距離處，標(biāo)準(zhǔn)靶標(biāo)常規(guī)成像最高對(duì)比度不超過(guò)0.1的情況下，實(shí)現(xiàn)分辨率高于512×512，對(duì)比度不低于0.6的成像效果。為國(guó)防、遙感、智能交通、水下勘探等領(lǐng)域環(huán)境監(jiān)測(cè)、目標(biāo)識(shí)別等奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。 　　本項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事精密光電測(cè)試及成像理論和技術(shù)科研工作。在國(guó)防基礎(chǔ)科研等項(xiàng)目支持下，深入研究了微光成像、紅外可見(jiàn)光融合成像、相位成像、光場(chǎng)成像理論和方法，并基于上述理論研發(fā)了微小型成像系統(tǒng)樣機(jī)，在地面、空中蹬不同微小型平臺(tái)得到應(yīng)用；與美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校研究團(tuán)隊(duì)合作，解決強(qiáng)散射介質(zhì)條件下無(wú)法清晰成像相關(guān)的技術(shù)難題。先后獲得國(guó)防技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利20余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 一種新型線粒體靶向性熒光成像劑可用于細(xì)胞內(nèi)銅離子的檢測(cè)。該成像劑微溶于水， 具有良好的脂溶性和細(xì)胞滲透性， 較低的細(xì)胞毒性的特點(diǎn)，它在溶液中顯示淺黃色，在 590 nm 有較強(qiáng)的熒光發(fā)射，能進(jìn)入 HepG-2 細(xì)胞顯示綠色熒光成像（如圖）。此外，該化 合物在溶液中能與銅離子形成 1:1 的絡(luò)合物， 而導(dǎo)致熒光顯著變化，可用于活體細(xì)胞中 在其它金屬離子存在的情況下檢測(cè) Cu2+， 銅離子檢測(cè)限度達(dá)到 0.01μM。 金屬銅離子在 體內(nèi)聚集，是產(chǎn)生神經(jīng)退行行疾病的重

已有樣品/n光譜成像分析儀是一種可以同時(shí)獲取目標(biāo)圖像信息及光譜信息的新型光學(xué)儀器， 而光譜信息則可以直接反映物質(zhì)的基本屬性， 該儀器可以廣泛的應(yīng)用于物質(zhì)成分分析、 資源調(diào)查、 水質(zhì)分析、 藥品安全、 食品安全等方面。 光譜成像分析儀在刑事案件偵破中具有重要的應(yīng)用， 如對(duì)案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的血跡、 毛發(fā)、 皮屑、 衣物纖維等都可以進(jìn)行分析取證， 獲得犯罪分子的主要特征信息。

成果創(chuàng)新點(diǎn) 成果圖片： 主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：高速三維容積成像，有重要原始 創(chuàng)新性； 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：成像光譜范圍 690 – 950 nm，1200 – 2400 nm； 傳感器陣元數(shù)目 1024； 單波長(zhǎng)成像時(shí)間分辨率 1 幀每秒；空間分辨率 300 μm； 成像深度至 3-4 cm； 技術(shù)成熟度 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)階段 市場(chǎng)前景 研發(fā)的多排光聲斷層成像儀

主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：高速三維容積成像，有重要原始創(chuàng)新性； 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：成像光譜范圍 690 – 950 nm，1200 –2400 nm； 傳感器陣元數(shù)目 1024；單波長(zhǎng)成像時(shí)間分辨率 1 幀每秒；空間分辨率 300 µm；成像深度至 3-4 cm；

我國(guó)的高光譜成像技術(shù)起步較晚，但受日益增長(zhǎng)的并十分迫切的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)需求的激勵(lì)，光譜成像技術(shù)及應(yīng)用得到快速發(fā)展，光譜分析被用來(lái)解決物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、醫(yī)學(xué)和其它學(xué)科中的基礎(chǔ)問(wèn)題和應(yīng)用問(wèn)題。技術(shù)團(tuán)隊(duì)完成以柱面C_T消像差專利結(jié)構(gòu)和Offner結(jié)構(gòu)為核心的紫外、可見(jiàn)光、近紅外、短波紅外、中波紅外五型高光譜成像儀產(chǎn)品研發(fā)，實(shí)現(xiàn)寬波段覆蓋、成像性能好、光譜分辨率高于國(guó)外同價(jià)位產(chǎn)品，競(jìng)爭(zhēng)力高。同時(shí)積極拓展開(kāi)發(fā)成像光譜儀產(chǎn)品的應(yīng)用，已研發(fā)兼具空間成像和光譜分析能力的微細(xì)樣品成像分析儀器——顯微成像光譜儀，用于材料和生物應(yīng)用。此外配套研制了功能強(qiáng)大的成像光譜數(shù)據(jù)采集與處理分析軟件，提出了全并行處理機(jī)制，大大縮短光譜數(shù)據(jù)獲取和光譜重建時(shí)間，較國(guó)外產(chǎn)品用戶體驗(yàn)更便捷友好，便于大面積推廣。 圖1.短波紅外成像光譜儀

利用超表面與圖像傳感器集成的新方案實(shí)現(xiàn)快照式光譜成像芯片，結(jié)合計(jì)算光譜分析原理及重建算法，研制出了可見(jiàn)光波段、高精度的光譜成像芯片。

X線數(shù)字直接成像裝置是我們多年科研工作的階段性成果。這是一種利用現(xiàn)代數(shù)字成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)，提高傳統(tǒng)X線機(jī)的質(zhì)量和檔次的X線成像和明室透視裝置。該裝置采用了數(shù)字圖像凍結(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)明室透視，改善了放射醫(yī)生的工作環(huán)境。與普通X線透視相比，由于成像時(shí)間短，可以保持在屏幕上供醫(yī)生仔細(xì)觀察，從而降低了X線劑量。同X線電視系統(tǒng)相比，不僅價(jià)格低，而且可以得到同

該系統(tǒng)的分辨率可以達(dá)到傳統(tǒng)顯微成像系統(tǒng)的 2 倍以上，可以實(shí)現(xiàn) 80 納米 以下的寬場(chǎng)成像。