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CMOS 图像传感器芯片设计
成果与项目的背景及主要用途：
人类通过视觉系统获取的信息占获取信息总量的 80%以上，如果说计算机相当于人类的大脑，那么图像传感器则相当于人类的眼睛。图像传感器作为图像信息获取最重要和最基本的技术在信息世界中将占据着极其重要的地位。半导体图像传感器相比传统的胶片成像具有可实时处理和显示、数字输出、便于储存和管理等诸多优势，正在迅速成为图像传感器发展的主导力量。CMOS 图像传感器相对于 CCD 图像传感器具有单片集成、低功耗、低成本、体积小、图像信息可随机读取等一系列优点。在手机拍照、PC 摄像、机器视觉、视频监控等诸多领域已经取代了 CCD 图像传感器。
技术原理与工艺流程简介：
（1）时间延迟积分型 CMOS 图像传感器芯片通过 0.18µm 1P4M CMOS 工艺完成了对最高 128 级线阵长度为 1024 像素的TDI 型 CMOS 图像传感器芯片的设计、投片和测试工作。
（2）具有紧凑读出的多次积分动态范围扩展 CMOS 图像传感器提出了一种通过多次积分扩展动态范围的方法，采用紧凑读出方式，以降低对对读出电路的工作速度要求。成功流片 128×128 阵列原型，动态范围可以扩展39dB,像素读出时间相对于滚筒是曝光增加了 3 倍。
应用前景分析及效益预测：
该领域开始向着高清专业摄像、高精度工业和医疗成像、抗辐射太空成像等专业高端领域迈进。CCD 传感器的衰退之势难以挽回，CMOS 将在未来几年保持优势地位。2015 年，CMOS 出货量将达到 36 亿个，份额达 97%；而 CCD 出货量将下降到只有 9520 万个，占 3%份额。
应用领域：
CMOS 图像传感器广泛应用于消费类、工业和科技等各个领域。民用领域：拍照手机、数码相机、可视门镜、摄像机、汽车防盗等；工业领域：生产监控、安全监控等。
技术转化条件：
四十平方米以上的办公用房，电脑、工作站若干，相应软件。也可以和 RFID天线制造单位，卡片封装单位共同合作。
合作方式及条件：根据具体情况面议
南开大学
2021-04-11
图像式纱线条干检测系统
本项目检测系统通过高帧频面阵相机动态实时采集纱线图像，配合鲁棒性图像处理与参数检测算法，实现对纱线条干均匀度的全面评价，建立电子黑板和电子织物构建模型，实现纱线条干均匀性的可视化，预测纱线条干在黑板和织物中的外观效应。该项目同时可用于纱疵分类、竹节纱参数检测以及纱线等级预测评定。
关键技术
（1）纱线传动控制各单元的协调与配合：包括传动装置与采集设备各组件的配合设计，纱管退绕装置与主动轮连轴传动时的张力控制，运行中纱线的抖动和跳动问题，暗箱、相机镜头和光源位置的优化调整以及纱线速度、光源亮度与相机帧频、曝光时间的配合问题。
（2）基于 C++与 Opencv 的多线程实时处理框架的搭建，在纱线图像采集的过程中，实现图像的边采集边处理，提高系统的实时性，缩短检测所用时间，杜绝纱线信息丢失现象，从根本解决纱线图像高速检测的问题。
（3）鲁棒性纱线图像处理算法的研发：包括配合实时检测的纱线图像分割算法的研发，相邻图像间重合部位查找算法的研发以及纱线图像可视化模块电子黑板构建算法和电子织物仿真算法的研发。
知识产权及项目获奖情况
已授权发明专利 2 项。发表相关 SCI 论文 6 篇，EI 论文 4 篇
项目成熟度
采用图像式纱线条干检测系统已对多种类型的纱线进行检测，并将检测结果与成熟的仪器和人工结果进行了对比，无论在段片段不匀、周期性不匀，还是相关性分析和长片段不匀方面，该检测系统都可获得与成熟仪器较为一致的结果。
江南大学
2021-04-13
图像跟踪一体机
功能特性
以自动识别目标位置、并动态控制摄像头跟踪拍摄，实现教师跟踪、板书定位、试验台定位、确保教师和板书特写画面、以及试验台操作画面以及教师在课室范围内任意位置准确、实时拍摄。
一体化硬件设计， 设备高度 1U，稳定可靠，采用图像识别技术跟踪；
支持多路摄像的跟踪定位拍摄，分别对应教师区、学生区以及板书区；支持阶梯教室跟踪，不会因为前后座位高度的差异导致跟踪混乱。
为了满足不了用户对教师特写镜头的需求，图像跟踪系统支持跟拍和切换两种模式可选。
利用先进的图像识别技术，系统能判断教师的肢体动作，精确识别教师位置，使教师景位更稳定，不会随教师肢体动作晃动。
教学行为数据采集功能，可以自动采集教师的教学模式数据、讲课时长、师生活跃度数据等。
教师身份认证
系统支持通过人脸识别技术自动判断教师身份，包含教师姓名、所在班级、学科等，便于快速完善课程信息。北京文香人脸识别技术采用先进的“深度学习”算法，准确率达到99%。所获得信息与校级资源管理平台进行无缝对接，课程录制上传到资源平台的视频可根据课程信息自动进行分类存储。
学生行为分析
学生区巡视功能，目前市场上存在的跟踪系统均是对教师，学生，板书跟踪策略的定义，而针对教研有时我们还需要了解上课过程中学生们具体的表现北京文香所研发的学生区巡视功能正是为了满足这种需求学生区视功能是通过架设台学生云台摄像机， 此摄像机通过图像跟踪体机的设置，不断的对学生区各个学生进行特写扫描并同时录制成1080P高清视频文件。通过图像跟踪体机的模式检测功能，可以设置学生巡检区以及巡检策略。
在使用资源管理平台点播功能时，点击正在播放视频内部的悬浮框之中的学生义视按钮，可打开学生选视的高湾视质在观看教师上课的同时，了解学生听的实时动态，对后期教学评课具有重大意义。
产品
北京文香信息技术有限公司
2021-08-23
图像跟踪系统 声音跟踪定位系统
产品详细介绍上海景瑞全自动录播系统使用混合定位,其中：
老师：图像跟踪定位
学生：声音跟踪定位
通过图像分析确定老师的位置，实现定位。特点：
1. 通过判断老师的走动速度，自动调节云台摄像机的转动速度，画面平滑无抖动；
2. 通过老师的手势识别，判断是否在板书，给予板书特写；
声音定位：
不同于图像定位是基于身高的判断，声音定位可以更准确定位学生位置：
1. 适用于任何场景，它可以在学生不起立、全起立、阶梯教室等开放的场景下准确定位发言学生的位置，快速给予学生特写镜头；
2. 美观简洁：图像识别需要在教室四周部署多个辅助摄像头，而声音识无需部署任何辅助摄像头，教室整体美观简洁。
上海景瑞信息技术有限公司
2021-08-23
1比特压缩感知的低功耗数据采集与重构方法
本发明基于压缩感知理论将将测量的信号通过1比特量化，去掉了之前被测信号能量为1的假设，通过循环迭代的公式最小化凸的替代函数，最终恢复出要测量的信号，相比于之前相关算法明显的提高的信号的恢复精度。
电子科技大学
2021-04-10
基于机械蒸汽再压缩的结晶系统优化研究
蒸发结晶作为工业生产中最基本的工艺流程，可广泛应用于化工生产、食品 制药、海水淡化、工业废水或废液处理等领域。主要技术有单效蒸发、多效蒸发、 热泵蒸发等几大类，单效蒸发和多效蒸发均属于传统蒸发方式，基于传统蒸发方 式的结晶系统中，产生的二次蒸汽直接被排放或通过冷却水处理后排放，造成大 量热量能源和冷却水资源的浪费。 在热泵蒸发技术中，机械蒸汽再压缩（MVR）技术采用机械压缩的方法，将 蒸发过程产生二次蒸汽的压力和温度提高后再次作为热源蒸汽，该过程在蒸气压 缩机中进行，同时免去了后续的冷却处理。通过消耗少量的电力能源，可回收大 量热能和蒸汽，具有显著的节能和节水优势。该技术在对物料进行处理后的产物 为冷凝水、浓缩液或晶体，过程无污染，属于环境友好型技术。对高效且节能的 蒸发结晶处理技术进行分析研究，能够带来明显的经济效益和社会效益。 本项目开发的是一种 MVR 并联双效蒸发结晶系统，主要部件有降膜蒸发器、 强制循环蒸发器、离心式蒸汽压缩机等。本系统考虑到不同类型蒸发器的物料适 用性及节能性，将降膜蒸发器与强制循环蒸发器联用，建立系统及部件的数学模 型，与传统蒸发结晶系统进行性能对比，并对
西安交通大学
2021-04-10
大型透平压缩机整机及部件气动性能与流动
透平压缩机，主要包括离心及轴流式压缩机。它广泛应用于航空发动机、燃 气轮机等重大关键装备中，以及能源、石化、冶金、制冷及空分等重要行业中， 对国民经济的发展起着举足轻重的作用。 该类设备通常有多个主要构成部分，例如每级有叶轮、扩压器和回流器等，整机又有多级的情况。为了提高整机性能，研发新产品，应当知道各个部分的性能情况，以便对其进行有针对性的研究和改进。因此，需要对其整机和各主要部件的性能分别进行准确测试，以判断和分析影响产品性能低下的主要来源，使产品研发做到有的放矢。此外，实际运行中，为了最终检验设备运行情况，也需要进行现场性能测试实验。 为此，研发出来的“大型透平压缩机整机及各部件的性能测试与分析系统”适合于透平压缩机的产品升级与研发应用。
西安交通大学
2021-04-11
空气压缩机检测试验装置
空压机试验装置是按照铁道部关于机车空压机的检修工艺和相应的标准进行设计制造，专门用于内燃、电力机车检修机务部门的设备，可进行活塞式空气压缩机及螺杆式空气压缩机检修后的性能试验，包括启停机试验，无负荷试验，负荷试验、超负荷试验和容积流量试验等。 本产品包括两种型号。一种是基于触摸屏和PLC的试验装置，已应用于大同机务段NPT-5空压机的检测试验。另外一种是基于PC机的试验装置，已应用于太原机车车辆厂螺杆式空气压缩机的检测试验 Ø 基于触摸屏和PLC的试验装置 可进行空气压缩机检修后的性能试验，包括磨合试验、风量试验、泄漏试验、温度试验以及超负荷试验。装置采用最新的PLC和工控嵌入式触摸屏技术，具有自动和手动二种工作模式，具有自动保护功能，试验出现异常情况时自动停止试验切断电源，可实现空压机试验过程的全自动无人测试。装置的人机界面友好可以方便的进行参数设置，对测试数据可以进行联网传输、通过USB接口进行转储、实时打印，满足了机务段对空压机测试的需要。 试验台的主要操作界面： Ø 基于PC机试验装置的介绍 可进行螺杆式空气压缩机检修后的性能试验，包括启停机试验，无负荷试验，负荷试验和容积流量试验。试验台采用工控组态软件与PC机相结合的方式，可以方便地使用完成整个试验过程，试验台对测试数据可以进行联网传输、实时打印及数据的存储，能很好地满足空压机的技术检测需要。 试验台的主要操作界面：
北京交通大学
2021-04-13
冰箱压缩机冷凝热回收利用相变蓄热快速解冻
北京工业大学
2021-04-14
零污染车用空调CO2涡旋压缩机
热泵空调是提升电动汽车冬季续航里程的重要技术途径，本团队近十年来围绕车用热泵空调关键技术，系统深入开展了热泵空调整机及关键设备的性能实验与理论研究工作。分别设计并发展了电动汽车HFCs和CO2热泵空调系统，揭示了循环关键运行参数对热泵空调制冷制热性能的影响规律，并提出了热泵空调冷暖双模式车室温度控制及高效运行控制策略，发展了基于冷凝器出口过冷度的节流阀模糊控制策略，设计了实现CO2热泵空调系统压缩机自动精确调速的模糊控制器。
基于在车用热泵空调技术方面积累的雄厚理论基础以及丰富设计经验，以突破车用CO2热泵空调系统关键技术瓶颈、发展CO2热泵空调系统及设备核心技术为目标，本项目设计研发了零污染高效高可靠性车用空调CO2涡旋式压缩机。针对CO2近临界区剧烈物性变化、高循环压力以及大压差工作环境引起的压缩机性能及可靠性下降、泄漏及摩擦损失升高等问题，基于流动控制技术，创新性提出了降低非对称性流动效应的吸气结构设计方法，发展了考虑过压缩效应的齿头修正设计方法，提出了具有高可靠性的涡旋齿结构及齿顶气动密封技术。
北京理工大学
2023-05-10