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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
三维微动并联工作台（博实）
产品详细介绍:三维微动并联工作台（三自由度并联机器人） 采用闭环压电陶瓷驱动，压电陶瓷既作为驱动元件又作为支撑杆件，同时实现机构、驱动、检测一体化的新型3-RPS 微动并联机器人。通过压电陶瓷直接驱动柔性铰链机构实现绕X、Y方向的转动和Z方向的平动。X、Y方向的转角可达±0.8毫弧度，转角分辨率可达0.8微弧度；Z方向位移可达40微米，位移分辨率可达4纳米。主要应用于空间、隔震、医疗、光学和工业等领域。
哈尔滨工业大学博实精密测控有限责任公司
2021-08-23
三维扫描仪OpticScan-QL-Plus
产品详细介绍OpticScan 通用系列 三维扫描仪 先临三维自主研发的OpticScan 通用系列 三维扫描仪，特别适用于复杂曲面、柔性物体或易磨损的模具、样品、工件的测量和检测。主要运用于：● 物体三维形状信息的获取，如三维测量、三维测绘、三维扫描、三维数模档案、多媒体内容创建；● 产品的设计与研发，如CAD 设计、数字化加工、逆向工程、逆向设计；● 三维检测，如CAV 和CAE分析特性1、精确- 精度检测方法依据德国光学扫描仪测量检验标准VDI/VDE2634制定，单面精度最高可达7μm；- 可生成高密度点云资料，工件表面精细部位清晰表达；- 系统具有对测量产生的噪音点进行修剪、剔除功能，确保测量精度 2、曲面信息轻松获取- 先进非接触拍照式测量技术，轻松获取曲面信息，满足对复杂曲面、柔性物体的测量与检测要求；- 单面扫描时间小于5秒，可在瞬间获得高精度的三维数据，提高测量工作效率3、安全、便捷- 保护易磨损的模具、样品、文物等贵重物品不受损害；- 安全白光技术，不伤害人眼；- 尺寸小，可灵活移动，对大型或重型工件的也能方便的进行测量；4、测量范围自由切换- 四目系列三维扫描仪可自由切换扫描范围，且无须再次标定 5、 经济性- OpticScan 通用系列三维扫描仪适用的领域广泛，无论是工业零配件还是日常消费品，无论是文物还是首饰，都能应付自如；- 品质过硬而价格合理，让客户在投入最少化的前提下实现利益的最大化OpticScan-Q四目系列产品型号 OpticScan-QL-Plus 单面扫描范围 400mm×300mm—200mm×150mm(可调节)单面测量精度 0.04mm-0.015mm 平均采样点距 0.3mm-0.15mm扫描物体尺寸 200mm~1500mm，1500mm以上(配合三维摄影测量系统)扫描方式 白光，非接触式（拍照式） 输出格式 ASC，STL图像分辨率 131万像素（根据客户需求，可升级为200万，300万或500万像素） 单面扫描时间 小于5S 拼接方式 标志点全自动拼接适用领域 (可切换扫描范围，无须再次标定)汽车零部件，铸件等大型模具，大型文物等更多三维扫描仪信息，可见http://www.shining3dscanner.cn/zh-cn/product_opticscan.html
先临三维科技股份有限公司
2021-08-23
HMR3000高精度三维电子罗盘
产品详细介绍 电子罗盘HMR3000 电子罗盘HMR3000简介：随着电子信息技术的发展，GPS在导航、定位、测速、定向、测量等方面给人们带来了极大的方便。但在某些地理环境下GPS 无法准确定位（如：被高楼、高山、峡谷、树冠等物体所遮挡时），且在静止情况下也无法得到方向信息。使用Honeywell公司的HMR3000电子罗盘可对此进行有效的补偿，保证导航信息100%有效。即使是在GPS信号失锁后也能正确工作，真正是"丢星不丢向"。此外，HMR3000电子罗盘还可用来测量物体的姿态，按照NMEA0183的格式，通过RS232或485接口，实时准确地输出被测物体的俯仰、横滚和航向角度，且航向精度高，误差在±0.5°。可广泛应用于航海、通信雷达、微波定向、海上平台控制、天线安装、无人机、机器人、运动定向、自动控制等方面。HMR3000体积小，功耗低，精度高，价格便宜是姿态测量用户的理想选择。 电子罗盘HMR3000性能参数
陕西航天长城科技有限公司
2021-08-23