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将高纯度的染料-抗体荧光探针应用于生物组织三维染色成像
开发了一种分子荧光探针IR-E1，它在水溶液中量子产率可以达到0.7%并且在体内可以通过肾脏排泄。虽然该量子产率在相关材料中已经是比较高的，但要达到快速成像并实现更深的穿透深度仍需要更亮的探针材料。 研究了一类新型的高效荧光分子探针的理性设计。荧光分子由电子屏蔽基团（shielding unit）、给体基团（donor）、受体基团（acceptor）组合，形成S-D-A-D-S型分子(图1a)。目标分子IR-FE以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)为电子给体（D），以烷基链取代芴为电子屏蔽基团（S）。通过理论计算模拟，发现EDOT为电子给体时分子骨架具有更大的扭转角和更加调谐的表面静电电位分布，可有效保护受体基团苯并双噻二唑（BBTD），阻止其与溶剂分子或其它分子发生相互作用（图1b）。同时，烷基链取代芴和分子骨架扭转的共同作用可减弱分子间相互作用而降低聚集荧光淬灭。IR-FE的发射波长在900-1400 nm范围，在甲苯中的量子产率高达31%（图2a），在以聚乙二醇进行水溶性修饰后量子产率可保持在2%（图2b），这是迄今为止报道的在水相中量子产率值最高的水溶性近红外二区有机荧光分子探针。研究发现EDOT是荧光分子在水溶液中保持量子效率的关键因素。
南方科技大学
2021-04-13
移动式C形臂X射线术中三维成像与智能识别系统
本项目研制具有自主知识产权的移动式C形臂X射线术中三维成像与智能识别系统，并进行商品化和产业化。项目研究等中心自动控制技术、X射线图像采集技术、二维X射线图像的三维重建与成像技术以及基于人工智能的人体物质识别（识别肌肉、骨骼和脂肪等组织）技术。系统适用于多种多样的临床需求，特别是高要求的手术作业，尤其适用于介入放射学、血管外科介入性心脏病（如冠状动脉形成术），骨科手术和神经外科等领域的需求，在国内医疗领域属于前沿领先水平，其市场前景广阔，具有巨大的
南京大学
2021-04-14
一种用于纳米造影剂评价的三维扫描成像装置及方法
：本发明公开了一种用于纳米造影剂评价的三维超声扫描成像装 置，包括超声探头定位单元、机械扫描模块、驱动控制模块、串口通 信模块和图像采集重建模块；机械扫描模块在驱动控制模块的控制下， 扫描待研究对象并将获得的二维超声图像序列反馈给图像采集重建模 块；驱动控制模块在图像采集重建模块的控制下驱动机械扫描模块运 动，并将驱动控制模块的状态信息反馈给图像采集重建模块；串口通 信模块连接图像采集重建模块与驱动控制模块，传输控制命令与反馈 信息；图像采集重建模块根据上述二维超声图像序列重建三维超声图 像；本发明
华中科技大学
2021-04-14
人工智能AI三维解析系统
北京体育大学主导研发的全球首款基于AI图像识别技术的三维运动解析系统可以自动识别人体关键点，将不同摄像机拍摄到的同一运动画面进行三维合成和运动技术分析，获得运动生物力学的详尽参数。该系统利用AI 技术大大降低了人工解析时间，提高了三维解析效率，有效提高运动表现。
北京体育大学
2021-04-10
医用CT三维立体显示仪研究
现有CT显示方法的根本缺点是不能实现真正的立体显示。针对这一点，我们设计了较为独特的显示方案。在此方案中，显示屏上将不会出现被显示图像的本身，液晶显示屏显示的是经过数字编码处理的图像的近场衍射图案，基本性质类似于全息图，当液晶显示屏被相干光源照射时，在屏后一定的位置将会出现器官的三维立体图像，由于是真正的三维图像，此器官的再现像可以同时从不同的角度进行观测。同时由于编码图案是由断层图像经计算机的数字计算而获得，所以不仅显示速度非常迅速，而且显示出的再现图像是被检测器官的真正三维透视立体像，观测它如同观测一个实际的透明器官，器官内的组织部结构一目了然。因此，这种显示屏可以彻底改变目前CT检测结果的显示方式，大幅度提高疾病诊疗的准确性和成功率。这是本方案的突出优点所在，也是此项目的创新之处。经过调查，到目前为止，国内外还不存在任何类似的显示器，此项目开发成功以后将具有完全的自主知识产权。此项目的直接目的是研制出可实用化的CT立体显示仪，以彻底改变目前CT检测结果的显示方式。项目成功以后可以立即获得实际应用，大幅度提高疾病诊疗的准确性和成功率，获得明显的社会效益和经济效益。在此基础上，可以进一步研制其它具有普遍适用性的立体显示装置如立体电视机和新一代的立体电影等。所以此项目可以作为系列研究滚动开发的一个开端，具有突出的学术价值和实用价值。
江苏师范大学
2021-04-11
复杂曲面三维轮廓扫描仪
高校科技成果尽在科转云
西安交通大学
2021-04-10
关于三维人体重建的研究
近日，东南大学自动化学院模式识别与智能系统学科组暨教育部重点实验室“复杂工程系统测量与控制”王雁刚副教授团队在虚拟现实领域中三维虚拟人重建取得重要进展。团队首次考虑了带物体遮挡的三维人体重建难题，重建结果与精度达到了世界一流水平。相关成果以题为“Object-Occluded Human Shape a
东南大学
2021-01-12
人工智能实现三维矢量全息
我国科研团队首次利用机器学习反求设计（machine-learning inverse design）实现三维矢量全息(Three-dimensional vectorial holography)新技术的相关研究成果发表在国际顶级学术刊物《科学进展》上。该杂志为《科学》(Science)刊物旗下子刊，是一个涵盖所有学术领域的开放性、综合性科学刊物。这项光学全息技术领域的突破性研究，由上海理工大学庄松林院士和顾敏院士领衔的未来光学国际实验室完成。研究中基于机器学习的反求设计，可精准且迅速地产生一个或多个任意三维矢量光场，有望应用在超宽带全息显示、超安全信息加密以及超容量光存储、超精确粒子操控等各个领域。光是一种电磁波，其在介质中传播的同时伴随着电磁和磁场的振荡，被称为光的矢量特性。研究人员介绍，基于光波的横波特性，光的振荡通常被限制在与其传播方向垂直的二维平面上。近些年，科学家研究发现光的振荡可打破传统二维平面的束缚，通过干涉产生纵向光振荡，即形成第三维光矢量。但精确产生任意三维矢量光场仍是一个世界性难题。在物理学上，通过求解三维麦克斯韦方程可以正向得到一个三维矢量光场分布，但其不可控。顾敏科研团队利用人工智能的机器学习反求设计，解决了这一难题，率先实现了三维矢量全息，并可精确地控制三维全息图像中每个像素点的任意三维矢量状态。顾敏介绍，这样的操控是全方位的，包括对每个三维矢量光携带的信息进行编码、传输和解码，因而消除了传统二维偏振光的束缚。“通过人工智能机器学习的新技术，我们首次实现了三维矢量光的操控，并将机器学习的算法延伸到光学全息中去。”机器学习在光学设计中扮演着越来越重要的作用。文章第一作者任浩然博士说：“我们研究证明训练后的人工神经网络可有效、快速地产生任意三维矢量光场，达到接近百分之百的准确性，极大地提高了光场调控的效率。”此外，这项发明为光学全息开辟了一条新道路，首次在全息中证明光的三维矢量状态可以作为独立的信息载体，实现信息的编码和复用。顾敏表示，“这项发明不仅为下一代超宽带、超大容量、超快速并行处理的光学全息系统奠定了基础，同时也为人们加深理解光与物质的相互作用（例如粒子操控）提供了一个崭新的平台。”
上海理工大学
2021-04-11
高精度三维物体轮廓测量系统
由西安交通大学精密工程研究所自行研制开发的逆向测机系统是逆向工程（RE）领域的关键设备之一，是先进制造技术的重要组成部分。它主要用于工业产品的快速开发和快速制造过程，它的推广与应用将给企业界带来一种全新的生产制造模式。本研究所研发的逆向测机系统是利用先进的非接触光电测试手段，并运用现代图像采集和处理技术对三维物体进行扫描测量，高效率地获取物体的三维轮廓信息
西安交通大学
2021-01-12
高精度三维轮廓测量仪
本测量仪是利用三角测量法中的光刀测量法原理，对传统的接触式三坐标测量机进行改造。通过对物体进行激光线扫描测量，由CCD摄取物体三维轮廓信息，再对测量数据进行处理、加工，形成标准的CAD/CAM文件，为数控加工及快速成型系统提供可靠的数据模型。本项目得到了国家重点实验室改造基金的资助。
西安交通大学
2021-01-12