一、项目简介 关注、认识和经略海洋是当今世界的共识，作为认识海洋、开发和利用海洋和保护海洋的重要手段和工具，水下机器人一直是世界各主要国家科技发展的重点领域，而水下成像系统则是让机器人看的更远、更清楚，从而更为有效的感知水下世界的关键。 然而，由于水下的光学成像环境复杂而恶劣，水体对光能量的高吸收特性和水中微粒对成像光束的散射，使得水下光学成像技术的成像距离较短。采用主动照明技术等方法可以增加成像距离但同时成像质量下降。现有的各种水下成像技术难以同时兼顾成像距离和成像质量。同时同一种水下成像技术在不同的水体条件下成像距离相差很大，这又造成了针对不同水体条件成像系统调整复杂度的提高和时效性的降低。 项目利用深度学习和压缩感知等新的理论突破，结合水下距离选通技术和水下主动照明技术等构建新体制远距离水下光学成像系统，期望能够有效解决成像距离和成像质量难以兼顾的水下成像难题，使其成为继声呐成像和普通光学成像之外的第三类水下成像技术，为水下机器人、科考、资源考察、军事等领域提供一种有效的成像技术手段。 二、前期研究基础 课题组是国内最早一批从事压缩感知成像研究的课题组，在压缩感知成像领域已有多年积淀，已完成国家自然科学基金3项，在研1项。发表学术论文近10篇。课题组近年来在将深度学习与压缩感知相结合方面率先开展相关研究工作，并在医学成像领域取得了显著的成绩。 三、应用技术成果 合作企业已有水下机器人样机 四、合作企业 福建海图智能科技有限公司是福建省专业从事小型水下机器人、小型ROV\AUV\ARV、声呐产品、水下光学影像产品开发设计的高科技公司，是长期专注海洋探测及水下影视领域技术前沿的技术公司。公司位于厦门和福州两地，有西北工业大学、华南理工大学、厦门大学、重庆大学、福州大学、福建师范大学等相关院系博士、教授近40人组成的科研团队。公司产品在欧洲、美洲及中国大陆均有销售。

已有样品/n超声检测成像系统包括：超声A、B、C、P扫描成像、超声CT成像、超声信号的处理、图象的三维显示及专用软件等。现已研制成功的成像系统有三种类型：1、水浸式超声检测成像系统：可应用于航空航天、冶金、机械等行业构件缺陷的检测，该系统已在中国南方航空动力公司成功应用；2、化工炉管弯头超声成像系统：适合化工和高压管道在役检测，能同时对弯头内部缺陷实时A型和P型显示，对弯头管壁逐点测厚并用伪彩色或截面图显示内壁的腐蚀程度；3、夹持

微型显微镜尺寸在毫米到厘米量级，内部集成了透镜组、滤光片、对焦机构、传感器等一系列元件，分辨率可达0.5微米，成本不到传统显微镜的10%。兼容明场、暗场、荧光等各种成像模式。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 照相设备的小型化数字化已经改变了人们的生活，但是显微和望远设备还停留在专业仪器或者纯光学仪器阶段。本技术通过技术创新和产品创意，在消费影像和医学检测领域普及显微和望远产品。通过非球面透镜组和光机电集成技术，将显微镜缩小至摄像头大小，实现了显微成像的移动数字化。微型显微镜尺寸在毫米到厘米量级，内部集成了透镜组、滤光片、对焦机构、传感器等一系列元件，分辨率可达0.5微米，成本不到传统显微镜的10%。兼容明场、暗场、荧光等各种成像模式。

箱体为手提式一体工程塑料制作完成，外观尺寸（cm）：55*45*15 主要配置及用材：共鸣盒，鼓膜振动模拟装置，小鼓，钢琴片，音叉、土电话、振动片、八音盒等,各种器材有序嵌放于珍珠棉发泡成型的空间内。 共鸣盒： 规格：150mmx70mmx30mm，材质：ABS，工艺：模具注塑成型， 壁厚：2.5mm，3个圆形回音孔尺寸：直径15mm， 听音孔孔径3mm。音叉插孔2个。 共鸣盒的回音孔设计，使实验中音效更为响亮，加上盒体可同时接插2个听诊器，使聆听实验的音效更为清晰，方便教学。 鼓膜振动模拟装置： 规格：130mmx80mmx40mm， 外壳材质：ABS，模具注塑成型，表面：亚光，壁厚：2mm； 膜盖材质：PC，模具注塑成型，透明。 声音传入装置的喇叭口（模拟人的耳道）后，引起圆形装膜体（模拟人的耳膜）的振动，被透明膜盖罩住的白色泡沫小球在膜的作用下明显地上下跳动，实验效果清晰。

本发明提供了一种内窥镜图像成像系统，包括光源装置、图像 采集装置、图像处理装置和图像显示装置，其中：所述光源装置，用 于产生明暗交替的光照；所述图像采集装置，用于在明暗交替的光照 阶段下采集图像，得到亮图像和暗图像；所述图像处理装置，用于对 所述亮图像和暗图像进行融合处理，得到亮度均衡图像。所述图像显 示装置，用于实时显示最终生成的数字图像。本发明提供的内窥镜成 像系统采集到的图像是亮度均衡的图像，不会在图像中的某个

微型计算机断层成像（Micro-Computed Tomography, Micro-CT）技术是一种无创伤的体外检测技术，它具有空间分辨率高、成本低和使用方便等优点。Micro-CT 成像技术利用了不同组织对于 X 射线吸收系数不同的性质，使用 X 射线探测器接收 X 射线经衰减之后的信息，通过重建算法重建出被扫描样品的三维体数据，广泛应用于骨骼、器官、软组织、肿瘤、心血管等相关结构变化研究，疾病的临床前研究及相关药物的临床前研发，以及工业无损检测中。 本团队基于 Micro-CT 系统的成像原理研发了高分辨 Micro-CT 小动物成像平台，该系统包括硬件和软件两部分，目前已成功研发并于 2019 年 12 月投入使用。

成果与项目的背景： 目前，一些热力管线、石油部门采油现场由于泄漏的问题，每年造成国家资 产的损失十分严重。且微渗漏是大事故的预警。本项目为生产第一线的检测现场 应用研发了一套辅助性地下管道巡线及检测装备。 研究建立了热力管道周围温场分布模型，进行了从管道到地表的土壤层中温 度梯度的研究。针对管道支路与渗漏检测的生产第一线的迫切需要，设计了一种 专用的复合红外热成像仪，兼有管道走向指示及泄漏报警等功能。 81天津大学科技成果选编 技术原理： 依据目标和背景之间的温度差异来探测识别目标，采用红外热成像法检测这 些温度异常，推测地下输油管道的分布状态，对地下热力管道进行检测，探知管 道走向以及是否有偷油支管，并能够准确定位管道的分支点，为长期、慢速的泄 漏情况的检测及准确定位提供了一种快捷、准确的检测手段。该仪器由红外镜头、 红外探测器、成像电路、分析软件、显示部分和电源部分构成。本项目为便携结 构，可以随身携带，亦可以车载，便于实时观察。 技术水平及专利与获奖情况： 该成果经过天津市科委组织专家鉴定，鉴定结果为，该项目总体水平达到国 际先进水平。目前专利正在受理中，受理号为：200520025335.5。 应用前景分析及效益预测： 在现场应用方面：本项目为热力及石油管线检测现场提供了一种急需装备， 大大降低了检测成本，有效地减少了原油的漏失，节约了国家能源，提高了油田 的经济效益，具有良好的经济效益和社会效益。 在市场销售方面：本项目研发仪器是一种新的地下输油管道巡线及支路检测 辅助设备，该仪器成本为 12 万元人民币，按每台售价 20 万元来算，其经济效益 是可观的。 在产品化推广方面：本产品拥有自主的知识产权，可以形成工业产品在全国 油田相关部门进行推广使用，具有广阔的应用市场前景。 应用领域：石油行业及其相关领域。 产业化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 主要部件需要进口，加工设备和厂房面积要求不高，投资规模在 200 万左右， 预计产品化后的销售额为每月 20~40 万左右。 合作方式及条件： 技术转让或者技术合作，共同开发销售并利润分红。 13 光纤周界安全检测仪 14 分布式光纤管道安全预警系统 82天津大学科技成果选编 15 叶片振动测量系统 16 大型储罐罐底腐蚀声发射检测技术

X线数字直接成像装置是我们多年科研工作的阶段性成果。这是一种利用现代数字成像技术和计算机图像处理系统，提高传统X线机的质量和档次的X线成像和明室透视装置。该装置采用了数字图像冻结技术，实现明室透视，改善了放射医生的工作环境。与普通X线透视相比，由于成像时间短，可以保持在屏幕上供医生仔细观察，从而降低了X线剂量。同X线电视系统相比，不仅价格低，而且可以得到同

该系统的分辨率可以达到传统显微成像系统的 2 倍以上，可以实现 80 纳米 以下的宽场成像。