北京大学信息学院机器感知与智能教育部重点实验室袁晓如研究组设计开发了一系列大数据可视化与可视分析工具。针对目前在新冠疫情方面形势变化，通过处理、分析、接入多种数据，提供多维度、多视角的交互式可视化。 项目组件包括1.疫情变化晴雨表，可视化各地每日新增病例和变化趋势；2.各类动态时空地图，提供在地图空间浏览分析和多角度对比国内外各地疫情趋势；3.相关舆情可视分析，分析媒体和社交媒体舆情影响；4.综合态势可视分析系统，支持面向专家或者决策判研。

成果概述：   基于人工智能技术，对来自全市公交车辆的车载视频进行分析，实时计算出这些公交车量的实际承运人数目，提供给上海市公交中心数据分析平台。基于现有公交车载一体机的摄像系统获取的车内运行的实时视频信息，运用物联网通信技术（4G、5G、LORA）汇集来自当前运行的公交车辆的当前视频图片，利用基于GPU云并行计算分析支撑技术，实现了基于人工智能技术的大规模公交车辆乘客数目状态的实时分析方法，实现了支持上万台公交车辆乘客数目的实时评估的能力，构建了超大规模数据库，对接上海交通数据中心，提供实时的全市公交车辆运行乘客状态的大规模采集分析系统。目前已经在上海逐步展开应用。“公交视频智能分析系统”已经率先在99路成功试点。支持整个上海市约有1万3千余辆公交车，若想在整个大城市推广这一系统，那么至少要实时处理2万至3万个车载摄像头的“海量”信息，利用传统的视频分析技术根本无法实现。陈庆奎教授团队的“视频图像实时分析技术”，该技术曾获得过2项国家自然科学基金的支持、10余项国家发明专利授权、2项上海技术发明奖。目前，国内包括新华社、文汇、上观、新浪等各大媒体均报导此上海十大惠民应用。 知识产权情况：申请2项发明专利。 技术的成熟度:    陈庆奎教授团队的“视频图像实时分析技术”，该技术曾获得过2项国家自然科学基金的支持、10余项国家发明专利授权、2项上海技术发明奖。目前，国内包括新华社、文汇、上观、新浪等各大媒体均报导此上海十大惠民应用。 相关技术指标：   支持整个上海市约有1万3千余辆公交车，若想在整个大城市推广这一系统，那么至少要实时处理2万至3万个车载摄像头的“海量”信息，利用传统的视频分析技术根本无法实现。精度达95%。 技术创新点： 1、大规模视频信息汇集系统； 2、公交车辆视频图片预处理系统； 3、基于人工智能技术的公交车运行乘客数目计算模型； 4、基于多摄像源信息的车辆乘客数目评估系统； 5、基于物联通信的大规模信息汇集系统； 7、基于GPU集群的大规模视频特征计算技术； 8、基于GPU集群的深度神经网络大规模视频特征识别系统； 9、超大规模数据库系统实现。 知识产权情况： 申请2项发明专利。 技术的成熟度:    陈庆奎教授团队的“视频图像实时分析技术”，该技术曾获得过2项国家自然科学基金的支持、10余项国家发明专利授权、2项上海技术发明奖。目前，国内包括新华社、文汇、上观、新浪等各大媒体均报导此上海十大惠民应用。

激光诱导击穿光谱（Laser-induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）技术是一种原子发射光谱分析技术，其基本原理是利用脉冲激光在待测样品表面激发产生等离子体，通过等离子体发射的光谱波长和强度信息，分别获得待测元素的种类及含量。LIBS技术因具有无需制样、分析速度快、远程非接触、可实现对任何物质的多元素同时分析等特点，被誉为分析领域的“未来超级巨星”，在航空航天、智能制造、生物医药、环境保护、能源、地质、深海探测等领域都极具应用前景，特别是2021年我国“祝融号”火星车搭载LIBS系统登陆火星开展地质勘探，使得该技术再次成为国内外的研究热点。LIBS系统主要由激光器、光谱仪、探测器和时序控制器等核心单元组成，典型的LIBS检测系统如图1（左）所示，光谱图如图1（右）所示。 图1典型的LIBS检测系统（左）与LIBS光谱图（右） 本团队对LIBS技术进行了长达15年的攻关，在一系列关键技术上取得了重大突破，成功研制了从台式、移动式到手持式的系列国产LIBS元素分析仪，实现了6种LIBS成分分析仪器的国产化，并成功推动其在金属材料、环境保护和生物安全等领域的应用。研究工作从基础研究、装备研发到工程应用全链条展开（如图2），取得的创新成果如下。 图2团队对于LIBS技术从基础研究-装备研发-工业应用的全链条攻关 （1）高灵敏度、高稳定性和高精度LIBS分析新方法 针对LIBS技术存在自吸收效应、基本效应和光谱波动性大等问题导致其探测极限低、灵敏度差和分析精度低的难题，团队提出了一系列新技术新方法。 1）提出采用OPO波长可调谐激光对等离子体中基态粒子进行能态选择性激发的新方法，从源头上阻止了LIBS自吸收效应产生，从而获得自吸收免疫的LIBS本征光谱。 2）提出采用微波对等离子体进行瞬时加热，获得温度场均匀分布的等离子体，实现宽光谱多元素的自吸收效应遏止。 3）提出一种基于等离子体图像-光谱融合的图像辅助LIBS技术，有效克服了基体效应对定标曲线建立的影响，大幅度提高了LIBS的定量分析精度。 4）针对工业现场物质的快速高精度定量分析需求，提出一种仅需一个标准样品就可完成定量的LIBS单标样法和一种可克服自吸收效应影响的LIBS无标样定量方法。 5）针对生物体、食品、中药等疏松含水组织基体复杂，导致光谱信号微弱且波动大的问题，提出了从光谱预处理-特征提取-机器学习模型的全链条定性定量分析算法，相比于传统分析方法，可将分析精度提高10%。 6）提出一种面向金属3D打印构件的激光谱-超声同时检测技术，可同时对金属3D打印构件的表面元素分布、内部缺陷、残余应力和晶粒度进行同步分析。 （2）高精度LIBS成分分析仪研制 针对LIBS的光机电系统难以集成的难题，团队通过构筑模块化“笼式”光路系统，研制了共聚焦显微光学系统、同轴信号采集、放大装置等新技术，成功将OPO共振激发和等离子体图像-光谱融合新技术集成到LIBS成分分析仪中，实现了10-7量级的LIBS探测极限，将LIBS探测灵敏度提高了2个数量级，探测稳定性优于2%。所研制的系列激光探针元素分析仪如图3所示。 图3台式到便携式系列LIBS分析仪

道岔作为铁路线的咽喉，是线路最薄弱的环节，也是事故的多发点。当前，许多科研机构都在研究道岔的实时监测装置，但仍未能有效解决监测装置安装及工作时的故障因素零引入的可靠监测问题。而且随着我国铁路不断高速发展，列车运行速度不断提高，铁路道岔越发成为行车安全的关键，目前各种信息设备中的微机监测系统中均空缺转辙机缺口的自动在线监测功能。如能研制出一套有效的监测设备，无论是社会效益还是市场价值都是非常明显的。 针对这种现状，我们将采用一种全新的处理方法： 1）从理论建模入手，具体分析各种道岔及转辙机的工作特性，建立一套完善道岔及转辙机的现场运用技术安全标准，建立道岔及转辙机的“正常故障”的理论模型。 2）运用一种全新的表示杆缺口监测方法——数字图测量法，这种非接触式测量的方法可有效地解决安装及工作的不安全因素的引入问题，而且测量精度高，技术指标稳定，不会因环境温度、湿度或其它因素的变化而影响测量的精度，具有传统电子或机械直测式方法所不能比拟的优势。 3）采用多传感数据融合技术，解决道岔密贴程度的实时分析、转辙机锁闭及解锁力的分析、转辙机工作噪声的分析、转辙机内部湿度的监测等问题，为实时分析预测转辙机故障提供可靠的理论数据，可按第一步建立的“正常-故障”理论模型自动做出判断，有效解决道岔设备的检修更换头号难题。 4）利用成熟的现场工业总线技术，用一对普通信号电缆可实现全站道岔状态数据的可靠传输。 5）应用工业DSP处理技术，系统实现高度集成，解决成本及安装体积问题。 6）按站段模式组建道岔状态数据库，融入电务微机监测系统，为降你电务设备故障提供有效的自动化手段。

光纤共聚焦显微光谱与成像装置是将光纤共聚焦光谱分析技术和显微光学成像技术相融合的细胞检测装置，此装置能够同时获得被测细胞的形态结构信息和反映细胞形态和成分特性的光谱信息，得到被测细胞定性、定量、定位的综合分析信息。 光纤共聚焦显微光谱与成像装置包括光源照明系统、光纤共聚焦光谱分析系统、显微成像和定位系统、数据分析系统，照明光源系统给光纤共聚焦光谱分析系统提供光源；光纤共聚焦光谱分析系统传输照明光照射细胞，开接收携带细胞信息的背向散射的光信号，获取光谱信息进入数据分析系统分析；显微成像和定位系统由照明系统照明，获得反映细胞形态和结构的图像信息进入数据分析系统；数据分析系统同时获取被测细胞的显微图像和反映细胞形态和成分特性的光谱信息。 光纤共聚焦显微光谱与成像装置结合光纤共聚焦技术、后向散射光谱分析技术和显微成像技术，提出了适用于同时获取特定细胞的显微图像和光谱信息的细胞检测装置，能够实时的获取细胞的综合信息。这就解决了目前技术不能够在细胞水平上获取特定位置的组织形态信息和光谱信息的技术问题。对于癌症除检测癌变细胞的显微形态信息外，同时获取相应细胞生化成分的光谱，光谱信息中既包括了形态变化对光的散射特性变化，也包括了细胞中成分变化导致的光吸收特性的变化信息，结合这两种检测技术的细胞分析装置，能及时发现细胞的早期癌变，以便对癌症实施全面而及时的诊断。而且，当前显微成像技术和CCD光谱技术都是比较成熟的检测技术，且CCD光谱技术可以进行实时分析，所以，本发明提供的装置利用现有先进技术，大大提高癌变细胞的检测精度，同时可以大大降低检测成本。

本系统针对络筒机车间的特点，提供一个运行在局域网的数字通信网络软硬件系统，将各分散的络筒机设备有机结合在一起，并从络筒机生产过程与全车间等不同层面进行实时的数据采集、统计、处理分析、故障检测与状态估计及预测。系统功能： 对络筒机进行实时故障检测；采集络筒机的生产数据：纱织、批号、长度、班产量速度等；质量监控：清纱器切除次数、机械效率＼锭、最低效率；提供报表自动生成系统，显示供纱管情况：供应管数、失误数；结合外部市场和本地运行状态实现动态成本监控；根据生产情况进行资源状态计量管理；络筒机的性能分析。将实际制造过程测定的结果与过去的历史记录和企业制定的目标以及客户要求进行比较。

本发明公开了一种动目标的红外辐射光谱特性仿真分析方法，该方法首先为动目标三维几何建模并将目标按区域划分；之后建立目标温度分布模型，计算不同观测角度下目标表面各点的温度；然后建立红外大气传输模型，计算大气透过率及大气路程辐射；之后设定测量系统及动目标的各参数；再利用已建立的目标温度分布模型及红外辐射传输模型计算动目标像方的辐射能量；最后分别计算点目标及面目标的红外辐射能量并绘制相应的辐射光谱曲线。本发明技术方案方

产品详细介绍  CANARY是一个单气体或多气体分析仪，测量浓度在ppm范围内的气体。CANARY有两种型号，一种NEMA等级的工业箱子，另一种适合野外使用的箱子，分别如图所示。和Cerex其他气体分析仪一样，系统通过红外或紫外差分吸收原理测量气体浓度，和传统的电化学传感器比，不会出现“中毒”的现象。 NEMA产品（上图） 便携式产品（下图）   特性： 重量: 12 lbs (5.4 kg) NEMA 尺寸: 61.0cm x 30.5cm x 15.2cm 便携式尺寸: 21.6in x 17.3in x 4.9in (54.9cm x 43.8cm x 12.4cm) 操作温度 Temperature: 32°F - 113°F (0°C - 45°C) CANARY能够测量二氯乙烷Dichloroethane (EDC)中的水汽、水中的氨气、氨气、氯气、二氧化硫、氟气、氟化氢等。CANARY设计用于工业过程监测，同时也提供便携式的设备，IP67等级防护。  输入电压 100VAC to 240VAC , 47-63HZ 输入电流 5A Max 操作环境温度 0 to +45ºC 储存温度 -10 to 60 ºC 操作和储存湿度 Below 80% (Non-condensing) 尺寸 610 x 305 x 152mm 光谱范围 185nm to 18μm 取样单元材料 316SS, PVDF, or PTFE 取样单元操作温度 0 to 200 ºC Sample Line Fittings1 Customer specified 原位探针光谱范围 200nm to 18μm 原位探针操作温度 0 to 140 ºC 光纤接口2 SMA 材质2 Titanium, Hastelloy, PEEK or 316SS   产地：美国

首次提出基于Savart偏光镜的图像、光谱、偏振态多维信息一体化获取技术；研制了星载原理样机，开展了模拟星载探测实验