成果简介： 1、主要功能和应用领域： 本设备由多通道图像采集模块、复杂光学模块、复杂照明模块、精密机械运动模块、分布式大数据分析处理模块等多个模块组成。能够实现对第4.5代以上的液晶显示器件ITO、银浆线路的快速检测并输出报表。利用高分辨率线阵相机阵列和光源对PET基材的触摸屏进行成像，并利用计算机图像处理、模式识别及人工智能的理论与技术，拍摄到的触摸屏图像进行研究，通过对各种线路和特征进行特征匹配与边缘分析，分别检测上述线路缺陷并自动报告，从而达到在线自动检测触摸屏线路缺陷的目的，作为生产线上品质保证的重要方法。 2、特色及先进性： ● 针对ITO材料的高透光率：采用特殊设计的高功率光源和精密光学成像系统，确保能够采集到图像清晰、缺陷显著、ITO线路对比度高的图片，为算法处理达到不漏检和低误检打下良好基础。 ● 针对ITO线路不规则：由于ITO线路的形式多样且比较复杂，需要采用样品和模板配准、像素值直接对比、线路边缘对比、周期性判断及DRC方法等算法方案同时进行处理。 ● 针对软材质基板（PET）：由于基板为软材质，并且基板为600*600 mm的大规格尺寸，采用高精度的光学平台和自动快速对焦系统，保证大尺寸范围内图像采集的清晰度。 ● 针对缺陷类型繁多：采取提取局部特征并结合周期性和对比性完成缺陷检测，针对不同类型的缺陷进行建标以达到较高的检测效率，通过框选候选(潜在)缺陷位置，采用神经网络算法进行自主机器学习，不断匹配各种可能存在的缺陷类型，并结合不同的算法模块进行检测，宽进严出保证检测效果。 3、技术指标： ● 检测对象： PET和电子玻璃为基板的ITO。 ● 检测项目：线路过宽、过窄、多线、线断、线裂、连线、毛刺、爆点；膜刮痕、导电薄膜异物、气泡、针孔、凸出、凹陷。 ● 台面要求：台面能满足检测600mm×600mm以下尺寸产品。 ● 检测精度：能检测最小线宽间距为20um。 ● 最大检测面积：检测精度为20um时，最大检测面积是600mm*600mm。 ● 检测效率：单张、单次检测时间小于等于30秒。 ● 检测效果：错报率控制在1%以下,检出率99%以上。 ● 设备稳定性：设备至少可5*24小时连续无故障工作。 4、关键问题和实施效果 该设备可广泛应用于触摸屏行业、LCD行业、太阳能行业和LED行业等领域，可满足触摸屏行业需求。以电子玻璃、PET为基板的ITO线路对于最终产品性能的影响是非常显著的，如线路发生缺陷，则会直接造成产品功能缺陷，而越靠近出货端检出缺陷，对于厂家来说修复的成本越高，同时废品的损失越高。该设备可以在最早的工艺流程上对线路进行检测，从而整体提高生产厂家的制程控制能力。 该设备采用复杂高分辨率多通道线阵相机阵列进行光学成像，同时配合精密运动平台实现2.5微米分辨率的图像采集，其三维组装图如下图所示。

工业缺陷检测平台以工业智能制造中的表面缺陷检测为场景，融合人工智能、FPGA、机械臂控制等技术，实现检测传送带上的铝片缺陷情况，配合机械臂将有缺陷的铝板取出，从而模拟FPGA及人工智能在工业制造过程中的应用。This industrial defect detection platform, which takes the surface defect detection in industrial intelligent manufacturing as the scene, integrates Artificial Intelligence, FPGA, mechanical-arm control and other technologies to detect the defects of aluminum sheets on the conveyor belt and then takes out the defective aluminum sheets with mechanical arm, so as to simulate the application of FPGA and Artificial Intelligence in the industrial manufacturing process. 

工业缺陷检测平台以工业智能制造中的表面缺陷检测为场景，融合人工智能、FPGA、机械臂控制等技术，实现检测传送带上的铝片缺陷情况，配合机械臂将有缺陷的铝板取出，从而模拟FPGA及人工智能在工业制造过程中的应用。This industrial defect detection platform, which takes the surface defect detection in industrial intelligent manufacturing as the scene, integrates Artificial Intelligence, FPGA, mechanical-arm control and other technologies to detect the defects of aluminum sheets on the conveyor belt and then takes out the defective aluminum sheets with mechanical arm, so as to simulate the application of FPGA and Artificial Intelligence in the industrial manufacturing process. 

本发明公开了一种基于光纤图像传输的圆柱面表面微痕缺陷的 检测系统，运用光纤束传像原理，将传像光纤有规则地排列在一个同 心圆周上，实现外圆柱表面一周的图像采集及缺陷检测。该装置主要 包括球面聚光反射镜、点光源、聚焦透镜系统、传光光纤、自聚焦棒 透镜、传像光纤、柱面透镜和线阵 CCD。本发明一方面通过光纤将外 界照明光引入，使被检测表面的环状检测区域被充分照明;另一方面 利用传像光纤把被检测表面的反射光传递给CCD聚焦透镜系统;最后 通过图像采集卡和计算机软件分析检测圆柱类物体外表面的缺陷。该

本发明公开了一种适用于点型缺陷的磁轭式局部微磁化检测装 置，该装置包括磁敏感元件部分，磁感应部分以及磁轭式局部微磁化 部分，磁敏感元件部分包括磁敏感元件、引线端、磁引导芯和引导芯 套筒，磁引导芯下端采用圆锥形的结构细化检测区域，实现点型缺陷 的高分辨率检测；磁感应部分由绕制在引导芯套筒外侧的磁感应线圈 组成；由引导芯套筒支撑固定的磁轭式局部微磁化部分，包括环形导 磁构件、磁铁连接件、磁轭式双磁铁以及斜向双导磁构件，该部分将 磁场量导入待检测金属体内，达到局部微磁化的效果，通过与磁引导 芯连接的磁敏感

本项目主要开展纳微结构体系光子带隙的设计、纳微结构体系的光学非线性效应、光波传播动力学以及光控光操作应用等方面的研究，发展在介观尺度下调控光子传输行为的新效应、新原理与新技术。已在Physical Review Letters、Optics Letters、Applied Physics Letters和Optics Express等国内外重要学术刊物上发表论文30余篇。其中有关铁锆双掺铌酸锂晶体的相关成果被《Science Archived》收录，有关非传统偏压配置条件下各种非线性光子学晶格的制备

新型微纳电子材料的不断涌现，尤其是最近几年二维材料（石墨烯、二硫化钼、拓扑绝缘体等）的出现，对生长设备提出了更高的要求。在科研生产领域，以分子束外延系统为代表的高端生长设备，长期被欧美进口设备所垄断。目前，国内的真空设备厂家的技术加工的硬件水平已经达标，所欠缺的就是一个整体系统设计。徐永兵课题组的青年千人何亮教授在超高真空薄膜生长领域，具有超过十五年的研究工作经验。熟悉物理

包装材料是消费者在接触商品时看到、触摸到的实体物质，与消费者直接接触。包装材料在商品的销售中发挥着承载信息的作用，同时传递情感。新一代消费者在很多商品相对同质化的背景下，将产品的外观和包装作为选购商品的一个重要考虑因素。因此很多高科技公司在设计产品时非常重视包装材料的设计。比如主流的手机生产厂家，包括苹果、华为、三星、小米等，投入大量的人力物力设计和生产新的手机外壳。由于采用纳米制造技术，具有全息效果和可变色的手机外壳的成本甚至高于手机中一些核心部件的成本。但是良好的市场反应证明消费者对产品外观的需求不弱于对产品性能和功能的需求。 新一代的微纳包装材料指材料的特征尺寸在微米甚至纳米级别，与入射光相互作用时，表现出特殊外观的一类包装材料。由于这种材料包含微纳尺度的重复性结构，需要复杂的工艺实现大规模生产。这样的特点对微纳包装材料的设计提出了非常高的要求。从消费者研究的角度出发，要求这些材料具有心理学范畴的属性，包括柔软感、高级感、金属感等;从制造技术的角度出发，需要通过控制工艺参数来调整微米或纳米尺度的材料结构。本研究工作需要解决的核心技术问题是如何按照消费者心理需求，来实现对生产工艺的控制，得到理想的微纳包装材料。传统的设计方法通常需要经过多次迭代，反复地进行试生产和消费者调查实验。由于试生产成本高且需要大量时间，导致新材料的研究工作缓慢而昂贵。 仿真设计方法综合运用计算材料学、计算光学、计算机图形学、情感计算等方面的研究成果，可以实现对创新微纳包装材料的仿真设计，在不需要进行试生产的情况下，通过计算机模拟具有微纳尺度复杂结构的高分子材料的光学散射特性，生成具有高真实感的产品外观图像，直接用于消费者调查工作，具有非常好的应用前景。

当前市场的外设式3D成像设备，包括VR/AR/MR（头戴式）、3D大屏（眼镜式）等，都是 利用人的双目视差成像，但大多存在屏幕闪烁、高串扰等显示问题，会导致长时间观看易疲劳、 易眩晕等缺陷。 我们采用全新的3D技术，光线通过前偏光板倒置相位差90°后，再经过圆偏振片进行光排 布，使人眼观察到3D影像，相比原有3D屏幕的主动快门显示技术，产品性能有了大幅提高。我 们通过控光模组的重新设计，解决了传统3D屏幕亮度损失大、频闪和有害光未得到有效过滤导致 的眼睛不适等问题，通过3D微纳光场显示系统展现的高清晰、大出入屏深度的影像，结合可按需 定制的 交互方式，可以打造更真实、更触手可及的沉浸式体验，为建构3D行业应用提供全新方 式。

左图：表面二次谐波效应示意图；右图：光学微腔增强表面非线性效应。 二阶非线性光学效应是现代光学研究与应用中最基本、最重要的非线性光学过程之一，被广泛地用于实现频率转换、光学调制和量子光源等。由于结构反演对称性的限制，常用的硅基光子学材料往往不具备二阶非线性电偶极响应。借助材料的表面或界面，这种反演对称性可以被打破，进而诱导出二阶非线性光学响应。然而，传统的表/界面非线性光学研究存在两个重要挑战：一是非线性转换效率极低，即使在高强度的脉冲光激发下也仅能产生极少量的二阶非线性光子；二是体相电四极响应严重地干扰表面对称性破缺诱导的非线性信号分析。 该项工作中，北京大学课题组利用超高品质因子回音壁光学微腔极大增强光与物质相互作用的优势，在二氧化硅微球腔中获得了高亮度的二次谐波和二次和频信号。为了充分发挥微腔“双增强”效应，研究人员发展了一种动态相位匹配方法，利用光学微腔中热效应和光学克尔效应的相位调制，高效地实现了基波和谐波信号同时与微腔模式共振。实验上获得的二次谐波转换效率达0.049% W-1，相比传统表面非线性光学，该效率增强了14个数量级。左图：实验获得的激发光和二次谐波光谱图；右图：动态相位匹配过程二次谐波功率变化。 研究人员进一步通过对基波偏振和二次谐波模式场分布的测量分析，成功提取得到只有表面对称性破缺诱导的非线性信号，排除了体相电四极响应的干扰。这种表面对称性破缺诱导的非线性信号有望作为一种超高灵敏度的无标记“探针”，用来检测和研究材料表面分子的结构、排布、吸收等物理与化学性质，为表面科学研究与应用提供了一个全新的物理平台；同时，该项研究发展的动态相位匹配机制具有普适性，可进一步推广到不同材料、不同形状的光学谐振腔中，有望在非线性集成光子学中发挥重要作用。