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高端制造三维图形处理系统
激光制造、增材制造等高端制造技术，在精密加工、航空航天部件加工等众多领域得到大量的应用，可以完成传统加工系统不能完成的大量加工工艺。因为制造工艺复杂，应用涉及众多重要领域，并且所涉及的三维图形处理和控制等核心技术一直掌握在国外厂商手里，因此外国一直将这些高端制造技术对中国进行严格的出口管控，相关技术和系统也成为了中国急需突破的卡脖子工程。其中，三维图形处理系统是高端制造系统中极为核心的功能系统，相关技术也被国外所严格管控，国内有众多技术空白需要突破。
针对该现状，我们对相关核心技术进行了多年的研究，投入了大量的人力物力进行了系统研发，在关键技术上形成了突破，并研制出了可用于替代国外产品的核心系统。也因为我们所形成的技术积累，我们承担了第一批国家重点研发计划项目“航空航天典型部件激光制造”中的三维图形处理系统的研究任务，并在实际应用场景中对我们的技术和系统进行了有效验证。
主要技术指标
（1）可以解析众多主流三维图形文件，读写其中的各种三维模型数据。
（2）可以分析三维对象的拓扑缺陷。
（3）可以多种方式在三维加工对象表面布局复杂加工图案。
（4）可以按照加工工艺参数，完成加工区域划分、图案分割和图元空间投影等复杂的功能。
（5）可完成工件装夹定标、加工区域边界输出、加工路径优化等丰富的功能。
（6）输出可加工的区域图案文件，供 5 轴联动数控中心执行加工操作。
（7）直观的图形操作功能。
西安电子科技大学
2023-03-17
新型三维乳腺超声层析成像设备
目前医学影像设备行业正处于快速增长时期，尤其是乳腺癌筛查影像设备，预期市场规模数百亿。本项目属于生物医学超声学中的超声层析成像技术领域。
乳腺癌已经是全球发病率最高的癌症，其早期筛查成像至关重要。现有的主要筛查成像方法有：乳腺X线摄影（乳腺钼靶）、乳腺超声和乳腺核磁，但现有方法均存在不足。首先，乳腺钼靶可获得高分辨率的乳腺二维投影图像，但是其图像中可疑组织会与乳腺组织相互重叠，尤其对于乳腺含量较高的致密乳房，很难有效筛查；第二，乳腺超声可以获得乳腺的断层图像序列，从而避免可疑组织与乳腺组织的相互重叠，但是其图像质量欠佳，且严重依赖医生技术；第三，乳腺核磁可提供乳房的三维图像，但其不仅比较笨重，而且价格非常昂贵，不适用于大规模早期筛查。
针对现有乳腺超声技术的局限性，新型乳腺超声层析成像可自动获取高分辨率的三维乳腺图像。该技术采用超大孔径环阵探头，实现360度全向聚焦合成孔径成像，从而获得超高分辨率反射图像；同时，乳腺超声层析成像设备通过自动机械移动环阵探头，实现自动化的乳腺三维成像，降低了对操作医生技术水平的依赖性。此外，该技术还能利用透射波的传播时间及强度，重建定量的声波传播速度分布图像和声波衰减分布图像。
本项目的成果是一款创新型三维乳腺超声层析成像设备，该设备作为新型乳腺癌筛查工具，能够自动获取三维高分辨率乳腺图像。核心技术成像流程如下：首先，受检者需平卧在床上，使乳房通过床上的一个开口自然下垂，浸入开口下方的水箱中，并由环形超声换能器阵列包围乳房，通过多通道收发前端和多路复用器，依次控制各超声换能器发出声波，同时其他换能器接收回波和透过波信号。核心技术借助超大孔径环阵探头显著提升传统超声图像质量，利用透过波声速信息解决相位误差问题，结合机械移动自动获取三维图像，并输出最终筛查结果。该设备的主要客户群体包括各级医院、医疗体检机构和第三方医学影像中心。
目前该项目在持续研发完善中，截至2022年，该技术已经完成了关键核心技术包括环阵超声换能器、128通道多路收发前端、2048通道多路复用器和成像算法（如图）。
北京航空航天大学
2023-03-24
光学投影式三维形貌测量系统（产品）
成果简介：光学投影式三维形貌测量方法是一种非接触、高精度、快速获取被测物三维形貌的方法。基于此方法开发研制而成的测量系统可在1分钟内获取测量区域10cm2-400cm2内被测物三维形貌，测量分辨率可达到200μm。该系统硬件部分包括小型化条纹投射装置、高分辨率数字CCD相机和控制电路，自行编写的软件拥有仪器控制、图像采集、分析和可视化等功能并嵌套相位解包裹专用算法。便携式设计使该套系统可方便应用于车间、厂矿等各种测量环境。 项目来源：自行开发 技术领域：测量测试
北京理工大学
2021-04-14
三维点云与光学影像融合装备
考虑三维点云缺少颜色信息和光学影像缺少空间信息的互补特性，三维点云与光学影像多光融合装备可以提升数据的信息量，基于三维点云和二维图像融合的可视化结果，能够增强三维场景真实感，相较于可见光图像，融合后的三维点云可以实现多角度观测，能够更好的表达的空间特征。
相较于原始和伪彩色点云数据，融合后的三维点云有了色彩纹理信息，目标的形态和边缘都更加明显，整个三维场景更加的真实，也为后续识别、定位、重建等过程提供更多细节信息；同时克服了单一传感器的局限性，充分发挥两者的互补优势，大幅提升了探测设备的环境适应性，适用于全天时复杂场景的下目标探测，具有很强的实用价值。在无人驾驶领域，譬如智能导航、环境感知、高精度地图的构建等，都依赖于可见光图像和点云的融合处理。大家所熟知的百度 Apollo、谷歌 Waymo 自动驾驶系统均应用视觉相机和激光雷达作为主传感器进行定位和环境感知，目前已经实现 L4 级别的高度自动化驾驶。此外，在医学影像、高精度工程测量、工业生产、虚拟现实等领域，三维点云和可见光图像融合技术也有着广泛应用。
图1.三维点云与光学影像融合效果
北京理工大学
2022-12-12
高温锻件自动化三维测量技术
本成果突破了热模锻件精确三维测量、测量视点自动规划、测量数据无标拼接等多项关键技术，研制了系列热模锻件在线自动化三维测量装备，首次在线实现了1000℃热模锻件三维尺寸的全测全检，能够为热模锻件的锻模设计和锻造工艺优化提供重要的基础数据，提升热模锻件的成形精度及其生产线的智能化水平。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
热模锻件广泛应用于航空、航天、汽车等高端装备的关键承力部位，其品种多、需求大。热模锻件成形工艺复杂，在成形过程中经历冬锻、切边、热处理等多个高温变形过程，成形精度难以控制。目前大部分热模锻件仍采用大余量模锻加机加工的方式进行生产，导致模锻件流线紊乱，严重影响锻件性能，且材料和能源浪费严重。因此亟需发展精益热模锻技术，优化锻模设计和锻造工艺，提升锻件性能和精度。
痛点问题：
（1）生产线现场温度高、振动强，热模锻件三维数据精确测量难。
（2）热模锻件形状复杂，多视点测量路径自动规划难。
（3）热模锻件无法粘贴标志点、工装背景复杂，多视测量数据自动拼接和处理难。
解决方案：
本成果围绕上述痛点问题，突破了热模锻件精确三维测量、测量视点自动规划、测量数据无标拼接等多项关键技术，研制了系列热模锻件在线自动化三维测量装备，首次在线实现了1000℃热模锻件三维尺寸的全测全检，能够为热模锻件的锻模设计和锻造工艺优化提供重要的基础数据，提升热模锻件的成形精度及其生产线的智能化水平。
华中科技大学
2022-07-26
利用 FLUENT 进行三维流体动态数值仿真
成果简介近年来， 应用黏性多相流理论、 空化模型和湍流理论进行包括空泡在内的各种流场的数值研究已有很多发展。已经利用基于非稳态 N-S 方程的混合多相流理论和滑动网格技术成功预报螺旋桨等流场周围流场压力等参数以及螺旋桨空泡。 尾流场压力、 速度和片空化的数值预报结果与相关实验相比基本吻合， 反映了流场特征变化。 下图是空化数值模拟及实验结果。
安徽工业大学
2021-04-14
可视化三维建模数据需求
希望能与有三维建模能力的伙伴合作，基于我司的GIS平台加载能力，提供三维数据建模服务，支持提供LOD1-LOD5 多级别数据生产制作能力。
成都市灵奇空间软件有限公司
2022-07-26
三维真彩色喷绘机器人
项目简介： 本项目设计了三维真彩色喷绘机器人，实现了全真地形模块加工 和喷墨全过程的整套核心技术，为大幅面三维真彩色喷绘系统产品化 提供了有力支撑。
南开大学
2021-04-11
三维人脸识别系统3D-FRS
生物特征识别是模式识别、图像处理、人工智能等学科领域的一个前沿研究方向，是涉及国家社会公共安全的战略高技术，同时也是电子信息产业新的增长点。从今年开始，我国已经开始计划在第二代身份证和电子护照中嵌入生物特征信息以提高个体身份认证的可靠性，生物特征识别技术在国家的人口管理、安全反恐、机场安检、出入境边检、门禁与安全系统、权限控制、对象监控、金融防伪、电子商务、社保福利等领域发挥重要作用。
东南大学
2021-04-10
矿用三维激光数字测量仪项目
三维激光数字测量技术是一种集激光测距传感器、控制模块、三维数字建模等高新技术的新型空间测绘技术。其硬件主要包括：激光发射接收器（脉冲法），步进电机（垂直方向、水平方向），角度编码器，控制器，倾斜补偿器，手持式PDA，电源等组成；控制模块：仪器自检、调平、校准，参数设置，数据传输，数据处理，文件储存（数据格式转换），数据输出，误差分析等；数据处理：点云数据采集，点云特征描述与提取，点云数据拼接，图像切割，数据除噪，点云曲面重建、可视化等。 项目设计的产品是一种三维激光数字测量仪，是与岩体三维激光数字测量系统配套使用的全新的空间三维信息获取手段，可用于矿业工程、地铁工程、铁(公)路隧道工程、水利工程、地下储油库、人防工程、土木工程测量，能够为客户提供“硬件+数据+软件+解决方案”的全产业链服务。 三维激光数字测量技术是一种快速直接获取被测目标表面模型的技术，最终目的就是要建立被测目标的数字化的精确三维模型以服务于工程建设各个领域。由三维激光数字测量技术进行数据采集之后，获取的是目标表面高密度的点云数据，进而对被测目标表面的完整、清晰的表达。将采集到的点云数据进行优化，其实质就是如何将“点”变为“体”的过程。点云重建复原了被测目标的真实形状且对其表面模型进行数字化表达，对后继算法的实施、算法效率的优化、最终模型的生成以及信息的正确提取。 技术指标：测量距离：100m、150m、500m、1700m；采样频率：200Hz；测量误差：20mm；视角：360°×270°；测距方法：脉冲法；重量：6kg 大规模推广三维激光数字测量仪的应用领域及应用规模，建成国内领先的三维激光数字测量软硬件创新与研发基地，推动我国三维激光数字测量技术创新和产业发展。产品定位：打造具有自主知识产权，技术含量达到国际先进水平的产品。 产品市场定价在25~30万元。与国外同类产品比较，具有很高的价格优势。 该产品能够快速量测被测三维空间，建立三维空间模型，并计算三维空间体积、稳定性分析、数值计算等，为工程的稳定性和安全性分析提供技术保障。填补国内技术空白。
东北大学
2021-04-11