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时空数据预测与识别技术
01. 成果简介 随着移动计算、传感器网络和科学观测设备等新技术在经济社会各领域的广泛应用,特别是监控、遥感、定位等技术的崛起,人们获得了海量的时空数据。时空数据分布于连续空间,并且随着时间动态变化,具有十分复杂的模式规律。例如,卫星遥感数据和雷达回波数据是广泛应用于气象观测和军事侦察的时空数据,在连续的卫星扫描或雷达观测过程中,形成时间轴上的一系列遥感图像或回波影像,反映三维地理空间中某种观测物理量的变化规律。视频监控、医学影像、气象预报、环境监测等很多应用领域都涉及时空数据预测和识别任务,在问题求解过程中需要同时考察时间和空间两方面因素,存在时间上的非平稳性和空间上的高维相关性两大技术难题。 本成果创新大数据深度学习技术,从复杂、海量、高维、非平稳的时空数据中识别重要的时空模式,挖掘在时间和空间上的变化规律,并对未来的时空演变趋势进行预测,形成了时空数据预测和识别的深度学习技术(如图1所示)。具体包括:·        提出卷积结构与循环结构深度融合的统一建模方法,学习高维度、非线性时空特征表示,挖掘空间关联结构与时间动态信息;·        提出时空记忆单元和回忆机制,对时空非线性、非平稳性变化进行预测学习;·        提出时空数据的迁移学习技术,降低时空分布差异,实现知识的跨时空迁移。 该技术尤其擅长捕捉高维度、非平稳时空数据的非线性变化规律,例如多物体对象在空间和时间上的“产生、消亡、运动、形变“等复杂时空数据场景。与同类技术相比,运行时间短,预测和识别精度高,在国际上处于整体先进、部分领先的水平。  图1. 用于时空数据预测和识别的循环神经网络架构及其时空记忆单元图2. 本成果技术(时空数据预测与识别)在北京交通流量预测任务上的效果02. 应用前景 该技术成熟度高,部分成果已经以线上系统的形态成功应用于中国气象部门强对流天气预报业务中,与国内现有极端天气预报业务系统相比,该技术将雷达回波外推预报准确率平均提高了45%,其中高强度雷达回波外推预报准确率提高了353%,处于国际先进水平。气象灾害中70%以上是由雷暴大风、下击暴流等强对流天气导致,致死人数占自然灾害死亡人数的93%,因此该技术在避免人员伤亡、实现财产保全、减少农业损失方面产生显著的社会经济效益。同时,该技术还可广泛应用于时空数据的预测和识别场景,在关系国计民生的气象、环保、交通等领域可以发挥重要作用,应用前景广阔。例如,采用该技术可实现未来交通流量时空分布的精准预测(如图2)。该项成果还入选了2018年首届数字中国建设峰会,为杭州G20峰会、厦门金砖会晤、中国国际进口博览会等提供了精准预报支持,获得2018年教育部技术发明一等奖和2018年中国气象学会科技进步奖一等奖。03. 知识产权 本项成果已获得发明专利授权6项。04. 团队介绍 本成果团队长期研究大数据管理与分析技术,包括分布式数据存储与查询、深度学习与迁移学习、业务过程挖掘、数据质量治理等方向。团队负责人为王建民教授、软件学院院长,机器学习小组组长为龙明盛副教授。团队在本领域发表国际学术论文100余篇,申请专利100余项,授权专利60余项。相关成果获2018年教育部技术发明一等奖、2018年中国气象学会科技进步一等奖、2014年国家科技进步二等奖、2013年中国电子学会科技进步一等奖、2012年教育部科技进步一等奖等奖励。05. 合作方式 技术许可 / 软件服务。
清华大学 2021-04-13
识别和激活integrin的结构机制
通过X-ray解析了kindlin家族中分布最广,最重要的分子kindlin2的单体和二聚体两种构象及kindlin结合β1- and β3-integrin的复合物结构,揭示了Kindlin2的结构跟Talin-FERM的线性结构截然不同,呈现紧密堆积的三叶草形态;复合物结构进一步表明kindlin是通过两个特异的结合位点识别integrin细胞内β-tail的远膜端,这对激活integrin及其信号传导有重要作用。值得关注的是,本项研究意外地发现kindlin2存在着构象变化,kindlin单体可以通过F2 domain-swapping形成同源二聚体,打破二聚体的形成会影响到kindlin介导的integrin的完全活化。 该项研究成果综合运用了结构生物学、生物化学及细胞生物学的方法,解决了相关领域长期存在的一个重要问题,系统地揭示了kindlin与integrin相互作用的结构基础,提出了kindlin在integrin活化过程中发挥作用的新的机理。同时,蛋白三维结构信息也帮助人们理解kindlin的突变在众多遗传疾病的机理,为今后相关疾病及癌症的治疗提供基础。该项研究标志着南科大在本研究领域处于国际前沿,获得相关领域研究者的高度重视。本文编辑,美国科学院院士、integrin研究领域的专家Richard Hynes特别邀请德国马普研究所Reinhard Fässler教授为本文撰写专题评论。实验室将继续在此基础上,进一步研究相关领域的重要问题。
南方科技大学 2021-04-13
智能机器人视觉识别芯片
在信息时代,机器视觉在实现智能社会方面发挥着重要作用。视觉特征提取是机器视觉的一项关键技术,该技术可以提取图像中具有鲜明特征的信息,诸如边缘、角点、圆以及图像形状等特征,这些特征是标定机器视觉系统模型参数和运用机器视觉技术进行实际应用的前提和基础。视觉特征提取技术广泛应用于自主移动智能机器人、无人驾驶和无人机等场景,这些应用场景对视觉特征提取算法的鲁棒性和帧率提出了巨大挑战。 具体来说,视觉特征提取算法包括SIFT(Scale-Invariant Feature Transform,尺度不变特征转换算法)、SURF(Speeded-Up Robust Features,加速稳健特征)、ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF,快速特征点提取描述)、HOG(Histogram of Oriented Gradient,方向梯度直方图)、LBP(Local Binary Patterns,局部二值模式)等。在SURF、ORB、HOG、LBP这些经典的特征提取算法中,SURF的鲁棒性相对较高,但是过于依赖主方向的选取,使得其方向变化鲁棒性不足。SIFT算法可以从图像中提取具有不变性的鲁棒局部特征,对方向变化、光照变化、噪声、杂物场景及遮挡影响等方面的鲁棒性最强,满足无人驾驶技术的需求。SIFT算法的运算量大从而导致的系统帧率低、功耗高的问题可以通过设计具有高并行度的专用硬件加速器芯片来解决。
华中科技大学 2022-10-11
视频内容识别理论与方法
本成果为获得省部(或学会)级三等以上奖励的重点纵向成果。
西南交通大学 2016-06-27
带树叶识别 APP 界面的手机
1.本外观设计产品的名称:带树叶识别 APP 界面的手机。2.本外观设计产品的用途:本外观设 计产品用于运行程序及通讯。3.本外观设计产品的设计要点:主视图和使用状态图 1-9 的用户界面内 动态展示的树叶识别的界面内容。4.最能表明本外观设计设计要点的图片或照片:主视图。 
武汉大学 2021-04-14
DSY-DC带电电缆识别仪
产品详细介绍1.可识别非带电电缆和带电电缆;2.独创柔性卡钳,不受电缆线径和位置约束;3.按键简单,易操作。
西安广昕丰泽电子科技有限公司 2021-08-23
厚壁无缝钢管超声波自动探伤系统
成果描述:小径厚壁无缝钢管的超声波探伤技术是当今世界难点之一,在超声波探伤过程中由于周围环境的影响,干扰信号的屏蔽也是难点之一,本系统在这两个世界级难点都给出了可行的解决方案与工艺标准。 本系统采用多通道双探头,可一次性实现钢管的周向、纵向的缺陷检测。工作模式采用探头固定静止,钢管在水箱中螺旋前进,这种方式可以实现钢管的连续自动探伤。该超声波探伤系统结构合理、灵敏度高、检测结果满足厂方要求,在钢管质量检测中发挥着重要作用。 该系统主要由四部分组成:①、机械传动部分,②、控制部分,③、超声波系统,④、软件系统。 ①、机械传动部分包括自动送料、出料机构,同步带与齿轮传动机构,摩擦轮传动机构。 ②、控制部分的核心是PLC,主要控制电机的运转包括正转、反转、点动、停止和急停,及控制声光报警、喷标系统、水泵开启与关闭。 ③、超声波探伤系统主要由超声波脉冲发射卡、数据采集卡、A/D转换卡、探头组成。 ④、软件系统主要的功能模块包括:回波采集及预处理模块、缺陷诊断模块、回波显示模块、PLC控制模块、报表生成模块等。采用VC++实现对板卡采集的回波数据进行滤波处理,并将回波数据以波形图显示在工控机的软件界面。缺陷诊断模块对回波数据经过算法计算与标准伤的阀值进行比较从而判定回波是否存在缺陷波,若发现缺陷,则启动进行声光报警及喷标程序,并将缺陷波形数据自动存储到系统数据库。报表生成模块可以管理本批次钢管缺陷记录,或是按月或其他条件生成报表。PLC控制模块主要是通过上位机与下位机的通信,实现对电机的运转、喷标报警、水泵的控制。 该超声波探伤系统主要实现厚壁无缝钢管的全自动探伤检测、智能判伤、监控、数据保存和报表输出一体化操作。市场前景分析:金属材料在高温、高压、高载荷的情况下,内部已有的缺点可能被放大,造成不可估量的经济损失,据估算,我国每年由于不合格产品的经济损失达到2000亿元。并且超声波有很高的缺陷辨识能力。因此,超声波无缝钢管超声波探伤系统的市场需求很大。与同类成果相比的优势分析:1、相比以往厂方委托其他单位检测无缝钢管,既提高了检测效率,又降低了成本。按照厂方提供的每年要送外检测15-20吨的样品的预算,只此一项可节约检测成本约30万元。 2、相比国外同类产品的每套200多万人民币的检测系统,该超声波检测系统既能满足厂方的高检测要求,又价格低廉。 国内领先。
四川大学 2021-04-11
大型贮灰坝自动监测与安全预警系统
鉴于电厂贮灰坝坝体安全的重要性,对贮灰坝进行自动监测是现代管理的需要,同时与当代高新科技发展相适应,建立先进的计算机监测系统。 本系统的主要作用在于:1、建立电厂贮灰坝坝体渗流、变形(长期)自动监测系统;2、实现电厂、电管局的远距离监控;3、实现对监测坝体稳定的实时分析和安全预警。 系统监测内容:1、贮灰坝浸润线的位置;2、贮灰坝运行期的沉降和水平变位。 系统运行方式:1、现场监测人员的手动巡检;2、电厂监控(拨号或光纤上网)。 监测仪器与设备:监测系统采用的监测仪器以稳定、可靠和耐久为原则,对埋设在坝体内部的监测仪器渗压计和多点变位计,全部选用美国GEOKON(基康)公司产品。 数据采集系统有三个模块:数据采集模块、数据库模块、图形显示模块。数据采集模块可以实时采集数据并可按给定的时间间隔采集数据,数据库模块将采集的数据存储起来,图形显示模块进行形象的显示同时进行安全诊断等。 监测系统组成:监测系统主要由监测仪器系统、数据采集系统、数据管理系统、安全预警系统四部分组成。
大连理工大学 2021-04-13
纤维蛋白原自动检测系统
项目进展情况:已完成A 市场发展前景很好      &nb
西安交通大学 2021-01-12
电磁阀软磁材料性能自动测试系统
磁性是物质的基本属性之一,磁性能测试是研究物质磁性的主要手段。先进的计算机自动测试系统是未来的希望。软磁材料的最大特点是矫顽力小,导磁率大,易被磁化,也容易失掉磁性,但它是应用最广泛的磁性材料。对于软磁材料而言,要想通过纯粹理论的方法来掌握其性能是不可能的。因此,用实验测试的方法来解决研究设计和应用中的一些基本问题,就显得十分重要。该系统可自动测试软件磁材
西安交通大学 2021-01-12
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