基于 FPGA 的实时视差计算系统，属于图像处理系统，目的在 于获得更快的视差计算处理速度，从而提高视差计算的实时性。本发 明包括左图像获取模块、右图像获取模块、变换模块、海明距离计算 模块、视差计算模块、一致性检测模块和表决模块，左、右图像获取 模块从外部读取左右图像数据，变换模块缓存左右图像数据，进行中 心变换得到左右位向量，海明距离计算模块计算左右位向量之间的海 明距离，视差计算模块根据海明距离计算左右视差，一

1 成果简介该系统主要由云计算平台和桌面云终端组成。桌面云终端可以实时访问多个云计算平台里的虚拟资源；云计算虚拟资源可以为多个用户提供服务。桌面云终端通过接入云计算平台、展示云平台虚拟化系统及应用、使用云计算和云存储服务；云计算平台解决应用需求繁杂、资源分散且不固定、资源配置复杂等问题以及提供能够自由获取的云计算服务功能。 桌面云终端是基于 Windows XP/Linux 系统的支持云服务的终端设备。云终端既可与云服务器主机远程桌面同步运行，也可作为迷你 PC 单独运行，其价格相当于传统个人 PC 的20%-30%， 并且采用软硬件一体化设计，综合使用成本低。采用虚拟化技术实现主机资源的共享，桌面终端无需 Windows 许可，大幅减少硬件投资和软件许可证的开销。利用 elop 云终端管理软件统一管理，利于维护，多位用户可以不受限制独立、同时使用一台主机的软硬件资源，实现资源的高效整合和灵活使用。桌面云终端机身小巧，无需风扇散热，无噪音干扰，辐射低，绿色健康环保。 元计算平台提供计算资源和存储资源的虚拟化，用户可以利用软件方便的搭建和管理一个数据中心，软件本身提供了一套完整的认证安全机制，使得资源的共享是安全的。实现了加密通信、身份认证、用户管理、资源调度、人机交互以及通用数据库服务等多项功能。各项功能均提供了相应的开发接口，高级用户可以在本软件的基础上进行二次开发，得到针对特殊应用解决方案。 云计算平台划分为以下四层：E （ lement） 层：元素层是中间件架构的最底层，其基本功能是定义整个应用架构最基本的元素（ element） 作为处理和调度的基本单位，完成元素间无缝的互操作、共享、访问控制与透明的管理功能。L （ ogic） 层：逻辑层实现平台的应用逻辑，将底层大规模异构的元素屏蔽起来，并提供统一的访问操作机制，使得上层应用能够不用关心具体元素的类型、位置等详细信息，只用按照逻辑层规定的接口采用与之适应的方式进行访问和处理。O（ rganization） 层：组织层实现系统的合理布局，存储与安全访问机制，提供认证、授权、信任机制等安全策略，完成体系的动态构建、非授权访问控制等关键问题。P （ rocess） 层：实现直接和业务逻辑相关的操作与处理。本层只需关心具体的服务或者工作流程而不需要终端用户关心实现细节。2 技术指标桌面云终端通过虚拟桌面技术共享云服务器的软硬件资源，为每个用户提供自己的桌面，用户无需安装操作系统级其他基本应用软件。可以作为迷你 PC 单独使用，终端用户可以单独上网冲浪、享受云计算、独立运行office 软件等应用软件。用户也可根据个人需求安装所需软件，能够获得与独立电脑无差异的运行环境和速度。在服务器端为每个云终端用户配置各自的操作权限和磁盘空间，各用户拥有独立的账号和密码，工作相互独立，互不干扰。服务器端对云终端用户进行管理，包括创建、修改、删除用户，对用户统一管理。服务器端对云终端进行维护、升级等，实现终端的统一管理和安全策略。提供存储功能，用户数据统一存储在云服务器，保证数据的安全性。也可下载数据并存储到 U 盘或移动硬盘。通过服务器端的云计算平台对云服务器和终端网络计算机进行管理，提供对云服务器网络状况、虚拟机性能等的实时监控、云计算资源的调度迁移、云终端用户的管理、云终端运行状况的实时监控和管理等功能。云计算平台基于 CA 和数字签名的身份认证，基于虚拟组织（ Virtual Organization）的权限管理和访问控制，基于 Socket 与 X.509 证书的加密通信，基于 VirtualBox的虚拟机配置和部署，基于嵌入式系统和 RDP 协议的虚拟桌面访问，基于 ODBC的数据库管理和访问。3 应用说明本系统可广泛应用于各行业领域，为计算中心的计算存储资源整合和安全管理提供解决方案，可用于构建云计算平台数据服务中心。提供计算资源和存储资源的虚拟化，用户可以利用本软件方便的搭建和管理一个数据中心，软件本身提供了一套完整的认证安全机制，使得资源的共享是安全的。同时，高级用户可以在本软件的基础上进行二次开发，得到针对特殊应用的软件。云制造在国家 863 云制造主题项目的支持下，与北京航空航天大学合作，将云计算的资源共享理念和按需使用的商业模式引入制造业，实现制造资源的有效利用，进而降低成本。电力云在国家 973 基础研究计划课题的支持下，与清华大学电机系和南方电网等单位合作，以云计算平台为基础形成广域电网安全稳定运行和闭环阻尼控制的仿真平台。教育云在教育部国家精品课程集成重大项目的支持下，利用云计算平台整合高等教育课件资源，解决中小学基础教育的资源不平衡问题。医疗云在国家重大专项 3 的支持下，构建社区医疗服务框架，以云数据中心为核心，利用无线、有线等多种通信方式，通过医疗云平台支持远程医疗，健康监护和医疗协作。管道云在中石油科技项目的支持下，与中石油管道公司密切合作，在输油管道的实时监控、运维等方面引入云计算技术和平台，实现实时数据管理，第三方应用的接入等。政务云与北京慧点科技开发有限公司合作，在北京市东城区云计算规划咨询项目中，提高现有IT 资源设备的利用率，整合不同环境下的政务应用系统，最大程度的减低成本。4 效益分析本系统的应用对于客户的长远运营和维护管理方面能带来丰厚的回报。能耗桌面云终端产品根据是否带触摸屏、是否开 Wi-Fi/3G 等情况，功耗分别是几瓦到几十瓦。即以 20 瓦来计算，与传统 PC（ 320 瓦）或工作站相比较， 500 个终端一年（如果按每天 8 小时工作，一年 200 个工作日，电费 1 元/度）可节省电费约 20 万到 30 万元。同时，也相应的降低了终端设备对企业分支机构 UPS 负荷的需求压力。 此外，云终端发热低，不需风扇，因此无噪音。对于节能减排，绿色环保都非常有利。可靠桌面云终端采用软硬件一体的嵌入式设计，整机设计紧凑，没有任何机械易损件和拔插件，使得云终端的硬件寿命大大的超过了桌面 PC，硬件设计寿命在 5 年以上，为企业节省了设备维护、 维修和更新成本。安全用户数据不在本机存储，一律存储在数据中心主机即服务器端，数据安全可靠，也降低了病毒感染和网络攻击的几率，这样大大降低了这方面的维护成本。易管理云计算平台的统一管理，真正做到终端接近“ 零”维护，这样可以大大减少维护工作量，降低 IT 人力费用。 同时对硬件资源、安全认证等进行调度和管理，功能强大。良好的人机交互界面降低了对用户的专业化要求。快速部署时间就是金钱，这一点对于很多企业和部门都是极其重要的。 系统部署简单快捷， 桌面云终端开机即用。

它能够自动化地读取心脏CT、MRI影像，重建人体心脏各组织的立体结构, 计算任意部位的体积以及心功能参数，将医生从繁重的人工分析中解放出来，节 省计算时间，提高计算精度，辅助临床医生进行快速精确的诊断。本系统可以读 取存储在医学影像数据管理平台中的DIC0M格式及mha, nii等图像，自动去除 隐私信息，三维重建，并返回关键性的诊断指标和三维打印模型。本系统主要服 务于心脏疾病辅助诊断，医学教育和心脏知识健康教育，心脏医疗器械研发等。 动态心脏影像重构云计算系统的核心价值： 1） 医生参考重构模型进行手术设计、手术模拟、手术会诊、术中对照等一系列 操作，突破现有影像工作站对于对超声、CT断面、MR断面均存在视角盲区的局限。解决了临床心脏病诊疗中依靠医生从二维平面推断病员三维心脏结构的难题。 2） 医院无需增加额外设备，无需改变现有治疗流程，通过云服务的方式无 缝融合到现有的诊疗流程。 3） 基于300例中国人临床影像经过深度学习而构建，重构精度达到3mm。 4）高性能的并行计算集群和专业的3D医用打印机，1.5小时获得计算结果，12 小时实现心脏模型直达。 市场及经济效益分析： 本项目市场规模巨大。按照《中国心血管病报告2017 （概要）》最新发布, 心血管病死亡占居民疾病死亡构成40%以上，中国心血管病患病率及死亡率仍处 于上升阶段。推算心血管病现患人数2. 9亿，其中脑卒中1300万，冠心病1100 万，肺原性心脏病500万，心力衰竭450万，风湿性心脏病250万，先天性心脏 病200万，高血压2. 7亿。在各类心脏病诊治中，获取心脏的精细结构是必不可 少的一个步骤。由于技术难度受限，本领域目前尚无主导型产品。 本项目产生的直接效益：按照全国2232个三级医院的10%来计算，每天10人次, 平均每例利润20元等保守估计，每年产生持续稳定的直接效益为1600万元，尚 不计算本系统对于心脏诊治疗的深度服务。且本系统具有大数据和云计算平台的 核心优势，运营成本低，无需医院添加任何设备。

本发明公开了一种基于片上系统的无线温湿度监控节点及其监控方法，所述无线温湿度监控节点包括均单片机CC430、数字温湿度传感器SHT11、聚合物锂电池、天线、32.768kHz的低频晶振、26MHz的高频晶振和JTAG调试口。本发明利用无线温湿度监控节以及其监控方法，不仅在环境的安装部署上极为简便，在维护或者改装变迁上也非常方便；另外本发明是休眠和工作之间来回切换，极大程度的降低了功耗，而且也有效的避开了多个节点之间的相互干扰。

技术优势： 1)通过物联网、云平台实现质量远程监控、安全连锁报警与管理； 2)根据原料工艺操作条件不断变化，优化计算获取最佳操作参数； 3)远程智能系统具有始于感知、精于计算、巧于决策、善于学习功能。 采用物联网和互联网+的信息化技术实现装置、厂级、园区三废净化装置运行质量远程监控与安全保障系统，为企业、园区提供高效的技术服务，解决化工、制药行业实际运行存在的有机物达标排放难题，满足国家当前“环保法”、“水十条”严格指标要求，在装置节能与污染物零排放面取得明显经济和社会效益。

社会网络已经成为覆盖用户最广、传播影响最大、商业价值最高的 Web2.0 业务，在世界范围内，最著名的社会网络代表是 Facebook、Twitter，用户量分别达到 12 亿、5 亿;国 内使用人数最多的社会网络工具是新浪微博和腾讯微博，其中新浪微博用户达到 5 亿，腾讯 微博用户超过 8 亿。社会网络中的巨大用户群每天产生海量的用户数据、关系数据和信息数 据，若能够对海量数据进行准确、及时的分析，则会在精确营销、舆情探测以及网络安全等方面创造巨大价值。然而由于社会网络的大数据特性以及分析方面要求准确、及时，目前缺 乏融合多项社会网络分析技术的、成熟的社会网络大数据分析系统。社会网络分析技术是一项关键技术，也是一项热门的研究，涵盖了社会学、人类学、社 会语言学、地理、社会心理学、通信研究、资讯科学、社会网络分析与探勘、组织研究、经 济学以及生物学等多个领域，是一项多学科交叉技术。社会网络大数据分析系统要求具有坚 实的数据支撑，即数据获取全面、更新及时、获取数量大，也强调多维度、多粒度的分析手 段相结合，并对分析速度、可视化以及人机交互等方面都提出很高的要求。基于上述现状和挑战，在国家科技支撑项目的资助下，实现基于新浪微博、Twitter 等 主要社会网络交流工具的大数据分析系统，系统完成从数据获取、数据预处理、数据存储、 消息中心、数据分析、结果可视化展示的闭环处理流程，支持多种社会网络(Twitter、新浪 微博等)的数据实时、不间断获取，获取数据量在国内外同研究领域处于领先地位;实现整 体、个体、群体以及事件的多层次、多粒度分析模式;同时具备良好的人机交互操作界面以 及优秀的分析展示效果。

无线传感器网络是由许多功能相同或不同的无线传感器节点组成，每一个传感器节点由数据采集模块、数据处理和控制模块、通信模块和供电模块等组成，传感器节点之间通过自组织的方式构成网络，以无线的方式进行数据传输。 基于无线传感器网络的监测系统即是利用传感器测量所在环境的温度、振动、压力等信号，并将测量的信号进行处理后通过无线传感网络发送到监控主机，监控主机以可视化方式动态显示监测数据，并可进行数据处理、分析、存储和打印。 监测系统平台集数据采集、数据无线传输、数据处理、异常数据预报警及辅助决策于一体，采用无线通信的方式实现对环境和设备的实时监测，达到了对环境和设备事故的早发现、早预报、早防治的效果。

GPRS作为第二代移动通讯技术GSM向第三代移动通讯（3G）的过度技术，它在现有的GSM网络基础上叠加了一个新的网络，增加了一些硬件设备并同时对原有网络进行软件升级，从而形成了一个新的网络逻辑实体，提供端到端、广域的无线IP连接。通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理技术，它以分组交换为基础，用户可以在移动状态下使用各种高速数据业务。 目前全世界已有近百个运营商开通了GPRS商用系统，国际上有名的大型电信设备制造厂商也都在积极开发GPRS相关产品，提出了一系列的解决方案。在我国，中国移动和中国联通两大电信运营商都在大力推广普及自己的GPRS应用，相关的费用也有可能进一步降低。因此，开发基于GPRS网络的工业远程监测系统具有广阔的应用前景。 系统组成及工作原理： （一）硬件部分 基于GPRS网络的工业远程监测系统的硬件组成可以大体分为以下三个部分： 1.与运行设备相关的各种远端监测与控制装置：负责控制运行数据的采集变换。在允许的情况下，还可以根据接受的指令对设备进行一些远程控制。 2.GPRS通讯模块：负责将接收和发送有关数据和指令，通常和远端监测与控制装置集成在一起。 3.数据中心：负责接收远端测控装置通过网络发送过来的现场设备的监测数据，进行数据处理，同时兼作数据库服务器和Web服务器。 （二）软件部分 由于GPRS业务是基于IP领域的，GPRS运营者对接入点采用的是IP寻址方案。所以基于GPRS的工业远程监测系统的软件大多都是互联网上典型的“客户端—服务器”模式。每一个监测点都是一个客户端节点，多个客户端节点访问服务器节点，与数据中心服务器进行数据交换。所以远程监测系统的通讯网络一般由若干个客户端节点和一个作为数据中心的服务器节点组成，因而软件部分可大体分为以下两个部分： 1、客户端软件：负责收发数据并保证节点与GPRS的连接。 2、数据中心服务器软件：从功能上又可以分为数据接收处理部分和查询管理部分。 应用实例： 中原油田抽油机电机在线远程监测系统 由于采油厂抽油机分散范围广且处于野外，很难及时掌握抽油机的实时运行状况，不能及时发现停井事故和盗窃电现象。该系统具有远程抽油机电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能和功率因数的监测及电能的自动日报和月报等。

动态网络链路模拟系统模拟天地一体化网络的时变网络拓扑及时变链路特征，支持网络层及上层协议在网络环境中的测试。动态网络链路模拟系统由网络控制器和链路模拟器构成。网络控制器支持星座设定、收发信机参数设定、通信节点随时加入与退出。链路模拟器配置了标准以太网接口，每个接口模拟一个收发信机端口。链路模拟器负责模拟空间链路的时变特征，支持一对一、一对多、多对一链路的时延、误码率、冲突、带宽等链路属性的模拟。 主要技术指标 动态网络链路模拟系统主要技术指标： （1）动态网络链路模拟系统提供的以太网接口数量不小于 144 个； （2）支持一对一、一对多、多对一等拓扑的模拟； （3）模拟链路速率不小于 8Gbps； （4）模拟的时延范围为 [0ms, 300ms] ，时延精度为 1ms； （5）误码添加范围为整个 MAC 帧；