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基于全景化视域重构的微生物影像检测技术
一、所属领域 人工智能,精密自动化,生物分析与检测,环境微生物检测,工业微生物检测,细胞组织分析检测。 二、项目介绍 1. 痛点问题 微生物的识别、计数和定性分析一直是食品、医药和生物行业的重要一环。传统的人工检测方式劳动强度比较大,且检测主观性强,标准难以统一,计数和检测结果不准确;在对环境的微生物监测中,人工方法只能做到抽样检测,无法做到持续性检测。 近两年行业巨头们(如GE,安捷伦,赛默飞等)开始推出图像识别技术的微生物检测设备,其结果来自直观影像,分辨率高,操作难度低。但是这些设备目前采用的光学显微镜倍数都在800倍以下,只能进行计数,如果要完成相关定性分析,需要在800倍以上的放大倍数获得单细胞微生物的清晰图像(如酵母菌,大肠杆菌)。但800倍放大倍数对应的有效视场只有200微米*200微米,对计数和活性统计分析又不具备足够的采样数量。目前国内外设备均没有解决好这个问题,对微生物进行定性分析的准确率低,无法满足市场需求。 2. 解决方案 本项目针对微生物和细胞活体检测中缺乏有效参照物的技术难点,根据显微扫描设备的结构,将全景化视域重构技术和微米级电机结合,解决了镜头大幅平移过程中的自动对焦难题和微生物溶液动态环境中的影像拼接难题,在保证1000倍放大的基础上,获得的有效视场增加到10毫米*10毫米的范围;再通过自动化图像采集和拼接,得到完整的微生物图像;然后结合传统的图像分割以及深度学习图像识别的优势,小样本高精度动态完成微生物的类型识别,计数,活性,死亡率,出芽率等定量定性分析。 3. 竞争优势分析 与国内外的主流检测设备对比,本项目技术优势主要体现在: 1)独创的微生物影像全景化视域重构技术,实现0.5微米的分辨率和20*25毫米的超大视角; 2) 解决微生物影像领域小样本智能识别和智能检测的难题; 3) 检测目标、检测内容、检测流程和逻辑可通过自然语言定制,提高设备功能通用性; 4)计数准确率超过人工计数,准确率超过国内细胞计数仪器一个数量级; 5)第一台按照国家微生物计数检测标准开发研制的微生物计数仪。 本项目的第一代产品样机与国内外同类产品对比,主要性能优势和技术优势如下: 在食品行业,本项目获得了青岛啤酒北京密云分厂的啤酒原液和相关酵母菌种,针对生产用酵母菌采集了大量实拍图像数据,优化后的酵母菌计数和出芽率算法识别率均在95%以上。 4. 发展规划 按照三步走的方式来设定发展规划: 1)基于全景化视域重构技术,构建第一代检测仪器,首先进入门槛最低的食品微生物检测市场,对啤酒和发酵乳企业提供酵母菌检测计数技术和设备; 2) 利用已有技术积累,进入环境微生物检测和高校实验室市场; 3)最后以食品和环境检测市场为根据地,进入门槛最高的生物医药检测市场,提供微生物检测和组织检测的相关设备。 5. 知识产权情况 已申请3项专利。 三、合作需求 1)寻求500-800万元天使投资; 2)寻找高校研究所,食品工业和环境检测领域的客户、渠道伙伴; 3)寻找生物医药,医学临床领域的客户、渠道伙伴和产品测试环境。 四、团队介绍 科研团队: 1)周悦芝 博士 清华大学计算机系研究员,项目负责人,在边缘计算和深度学习等领域有丰富的开发经验和杰出的研究成果,在面向医学影像的AI图像分析方面曾发表多篇论文,申请或获得多项国家发明专利。 2)黄权伟 清华大学计算机系硕士,负责图像分割及细胞识别等相关算法研发。 3)梁志伟 清华大学计算机系硕士,负责深度学习算法加速研究和实现。 五、联系方式 E-mail:ott@tsinghua.edu.cn 成果编号:20230055
清华大学 2023-07-11
便携式大范围三维场景全景重构与智能监控系统
由本团队研制开发的便携式大范围三维场景全景重构与智能监控系统是用于移动机器人、环境监控、灾难救援等领域的三维环境感知、建模与监控的最新一代产品。本产品由自主研发的硬件设备和专用配套软件两部分构成。本产品还可与视觉传感器配合使用,并基于自主专利技术实现三维激光数据与视觉数据的像素级融合,从而基于RGB-D数据实现大范围三维场景的建模与重构。该成果属于自主创新成果,技术性能达到国际先进水平,填补了国内空白。本产品利用自主研发的高精度旋转云台,可实现360度全景激光测距数据实时采集与处理、多
大连理工大学 2021-04-14
基于双全景相机的全景数据收集系统及装置
本实用新型公开了一种基于双全景相机的全景数据收集系统及装置,系统包括一台无人机本体(1)、 无人机支架(2)和全景相机集成架(3)、两台相同的全景相机(4),所述全景相机集成架(3)包括挂接件(301) 和全景相机固定件(302);全景相机集成架(3)通过挂接件(301)连接无人机支架(2),两台全景相机(4)通过 全景相机固定件(302)并列固定在全景相机集成架(3)中;挂接
武汉大学 2021-04-14
全景VR虚拟实习系统
全景虚拟实习系统是利用富媒体技术和虚拟仿真技术开发,集培训教学、实习预习、虚拟学习于一体的软件系统。解决了大学生课堂学习与实际生产现场脱节、实习场地安排协调不妥善、生产现场实地实习存在安全风险隐患等传统教学难题,具有技术先进、教学应用范围广、网络化不受时间地点限制的优点。对提升教学质量、吸引学生学习兴趣、拓宽学生知识面、提高学生理论联系实际的能力等方面具有重要应用意义。
中国石油大学(华东) 2021-05-11
全景智能驾驶辅助系统
西安电子科技大学 2021-04-14
智能全景记录仪
智能全景记录仪作为北京科技大学第三期贝壳种子计划的项目之一,是集计算机软件,信息系统集成和计算机硬件的研发类产品。目前团队共7人,负责人为田宙。该项目已经获得80万元的资金投入,并且也已经注册成为了有限责任公司。本项目的目标是研发一款基于虚拟现实和全景技术的执法记录仪,用于填补国内市场空白,已经获得了专利。
北京科技大学 2021-02-25
一种自重构模块化机器人设计方法
1. 痛点问题 空间能力指人类利用对形状和空间位置的基本理解、记忆、推理和生成物体间空间关系的一种能力,对科学、技术、工程和数学学科发展具有重要作用。现有针对儿童空间能力提高的训练方式主要包括通过特定的练习或者阅读文档对个人进行训练,以及通过给个人提供注重空间能力发展的课程进行训练。由于测试阶段与训练阶段任务非常相似,这两种训练方式对空间能力的提升十分有限,且不具有通用性,无法通过有效训练,将被训练技能上得到的提高迁移至未经训练技能。 2. 解决方案 模块化机器人可以根据环境和任务的不同自适应的改变自身构型,设计精巧、灵活度大,是一种训练儿童空间能力的理想物理实体。本成果提出了一种模块化机器人内部结构优化方法,自动计算模块内部元件优化的排布方式。算法构建了具有结构强度、空间利用率、装配复杂度三个参数的能量函数,通过模拟退火算法得到能量函数的最小值,即为排布算法的最优解。此外,设计制造了一种自重构机器人单元模块,具有结构简单、成本低廉的优点,降低了安装和拆卸的难度。由该模块组成的模块化机器人能在不同构型间自动转换,并在不同构型下进行运动。 合作需求 寻求与机器人、儿童/青少年教育等行业公司合作,对产品进行推广,普及机器人教育,提升大众对机器人的认知,把机器人作为教学的内容给到学生和老师,为幼儿园、K12甚至高校、研究院输入相关课程解决方案。使用人工智能+互联网+教育的模式,提供机器人设备及线上教学课程,帮助用户提升空间能力,共同推动机器人在少年儿童教育产业的发展。
清华大学 2021-11-23
GigaPan EPIC Pro 世界顶级360度全景云台 全景拍摄系统 机打发
产品详细介绍我们为您提供:1.机打增值税普通发票;2.加盖公章的保修卡,保修一年;3.软件光盘、中英文操作对比说明;4.多样化的快门连接线,佳能,尼康,宾得,索尼,奥林巴斯等全系列数码单反相机;5.顺丰速递,确保您的产品更安全;6.中国区总代理的技术指导【实物拍摄】 由美国卡内基梅隆大学团部设计开发的GigaPan全景拍摄系统,于今年推出了专业版的EPIC Pro,可全自动拍摄超过10亿象素的超大全景照片。EPIC Pro可装在几乎所有数码单反相机上(兼容相机列表),使用时用户只需设定好要拍摄画面的左上角及右下角,GigaPan系统会自动计算出需要涵盖的横列与竖列照片数,然后藉由机械指不断按下快门,拍摄成百上千重叠照片,每一张照片角度略有不同,再用软件拼合成超过10亿象素的全景照片。支持进行矩阵拍摄顺序、拍摄间隙时间、拍摄停顿时间及每一角度拍摄张数等设定EPIC Pro可承重4.5kg,使用专用高容量长效锂电池,含电池重3.3kg,外观尺寸271.2×302.5×150mm。卡内基梅隆大学的努巴克许博士表示,以前拍摄全景照,需要使用价格昂贵的精密电动摄影摇臂。他们团队发明的GigaPan系统,拥有更低廉的价格,普通摄影爱好者也负担得起。操作视频:http://v.youku.com/v_show/id_XMzgxMzQ1NTcy.html GigaPan是一个由卡内基梅隆大学和NASA Ames合作,并由Google支援的计划。他的目标是促进单一图像的巨大组合图,以及使用图像在网页有效的被存数、浏览和缩放。美国摄影家大卫•伯格曼于2009年1月20日,在美国新任第44届总统奥巴马就职演说仪式上用Gigapan云台拍摄的全景照片,一时间成为全世界关注的焦点。伯格曼说:“拍摄奥巴马的就职演说,是我一生中最为激动的事件之一,我没有想到那天我拍摄的照片会有这样的效果。在计算机上,使用移动和放大功能,他简直就变成了“沃尔躲在哪”的一场国际游戏。在最初的5天里,就有200多万人点击了这张数码拼接照片。”为什么一张照片会产生如此巨大的轰动效应呢?当然,内容是很重要的一方面,这是对美国总动且是第一位带有黑人血统的美国总统就职仪式的记录。不过,相信记录这场仪式的照片数以万计。伯格曼的照片之所以能如此吸引人,就是在于它是一张历史上像素点最多、大画幅的全景数码拼接照片。准确的说,它含有59783X24658个即大约14.47亿个像素点!参加就职仪式的有200万人,可是你却能在这张照片上看到希拉里•克林顿戴的的白色耳环,布什女儿芭芭拉的带绒毛的黑色护耳......其分辨率达到让人惊讶的程度。使用效果展示:技术参数[转座尺寸] 27.12cm x 30.25cm x 15 cm [总重量] 载重4.5KG,自重3.3KG [支持机型] 适用于佳能,尼康,宾得,索尼,奥林巴斯全系列数码单反相机 重量:3.3 kg 尺寸:27.12cm x 30.25cm x 15 cm 重量限制:4.5 kg 含7.2V,NiMH4300mAH镍氢电池及快门线组适用于佳能,尼康,宾得,索尼,奥林巴斯全系列数码单反相机.【问题咨询】1,问:有简体中文说明书吗。   答:中文说明可以给您提供。2,问:比如用佳能5DII拍摄10张,20,50,100张分别生成的数据文件做后期处理生成的图片文件有多大,对电脑内存的最低配置要求如何,从导入到生成最终图像约需时间多少?   答:具体生成图片的大小事根据你所拍摄的场景来定的,一般50张左右是300MB,电脑要求独立显卡,2G内存,CPU双核,50张左右的图像生成时间大概是10分钟左右,具体参数要看你所拍摄图片尺寸。  3,问:电池可用5号充电池替代吗。   答:专业版的电池是不可用用5号电池代替的。4,问:保修多长时间。   答:免费保修一年。5,问:使用时,光圈快门调节范围有限制吗。   答:具体光圈和快门速度是根据你所拍摄的场景来定。
德维尼(北京)科技有限公司 2021-08-23
矩形体的自动化检测与三维重构系统及方法
本发明公开了一种矩形体的自动化检测与三维重构系统及方法,包括驱动位移模块、激光扫描模块、 纹理采集模块和中央处理模块,其中:驱动位移模块包括多轴步进电机驱动器、X 轴平移台、Y 轴平移 台、Z 轴平移台、旋转台和载物台;激光扫描模块设于载物台上方,用来采集待测矩形体表面的激光点 云;纹理采集模块设于 Z 轴平移台,用来采集待测矩形体表面的纹理图像;中央处理模块连接多轴步进 电机驱动器、激光扫描模块和纹理采集模块。本发明在激光点云获取分析、图像拍
武汉大学 2021-04-14
一种适于规则网格 DEM 的结构化多尺度重构方法
一种适于规则网格 DEM 的结构化多尺度重构方法,包括如下步骤:步骤 1,谷地汇水区域的提取 及结构化组织;步骤 2,谷地选取与汇水区域的合并;步骤 3,基于合并后的汇水区域进行约束内插生 成新的、删除次要谷地后的 DEM。其优点是:通过实验对比,传统重采样及滤波综合方法无论谷地和 山脊大小同等程度地削减正向、负向地貌,没有顾及地理特征的保持;而采用本发明方法综合后,图中 表示次要谷地的等高线弯曲呈现成组删除的效果,表示主要谷地源头的等高线弯曲保持较好,与专家手 工综合的效果接近。
武汉大学 2021-04-13
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