华中科技大学真空物理系统（定制）采购项目竞争性磋商

产品详细介绍ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑系统1.系统方案ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台提供了基于物理的三维场景建模、基于语义的道路事件建模、基于物理光学属性的摄像头和激光雷达的仿真、基于物理电磁学属性的毫米波雷达的仿真，从而实现多传感器、多交通对象、多场景、多环境的实时闭环仿真。其主要功能如下：1)开放式交通场景编辑模块，自定义设定道路和交通场景，可以自定义设定道路两旁的建筑物，绿化带等等；2)可以根据用户需求，自定义设定道路场景上的交通流，可以自定义设定道路上来往的车辆，行人和交通指示灯；3)可以根据客户需求，自行设定主动驾驶（或算法控制车辆）的车辆动力学参数；4)支持高精度的三维场景仿真和基于环境光的模拟；5)支持高精度的物理属性的传感器仿真，包括毫米波雷达的仿真、摄像头的仿真和激光雷达的仿真；6)此外，考虑到能更加逼真地反映“人—车—路”在环仿真测试，该平台还提供了开放的接口，可以与实物传感器、VR设备、控制器、各类测试数据进行无缝的联入，从而更好的满足不同级别、不同目标的测试仿真要求。2.系统构成下面分别介绍本平台各模块的构成。2.1.自定义道路环境ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台提供了一套自定义道路场景的设计工具，具备直道、弯道、曲线等设计能力，支持道路宽度、长度、半径、方向、车道数量、车道方向、车道限速、车道类型等的编辑。同时，该设计工具支持高架等不同高度道路以及不同坡度倾角、道路交叉口、匝道、并道等的定义。还支持车道线的自定义化建模，包括单线、双线、实线、虚线、车道线纹理、颜色等一系列车道线类型。同时，软件集成丰富的环境模型库，如树木、建筑物、交通标识、路灯、电线杆、绿化带、动物，施工路段障碍物和设施、交通行人等对象模型，可根据用户需求对道路场景进行快速建模。除了自定义场景外，ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台还支持导入OpenStreetMap等3D高精地图，自动生成与地图匹配的道路模型。2.2.自定义交通场景ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台还提供了快捷的基于语义的道路交通流设计，包括车道行驶规则、车辆及行人行为、交通指示牌行为，以及某一时刻各交通对象交通行为的精确数据输出。此外，交通对象的行为也可以人为定义，包含如车辆驾驶行为、突然变道、突然加速、行人乱闯红灯和人行道等一系列场景的仿真，同时软件内部车辆和行人之间可自定义交互与否，即可仿真自动避让行人和忽视行人发生碰撞等行为。软件内嵌脚本语言定义，同时也支持如Python，C++等语言的接口控制来定义交通行为。如下图所示，为通过语义级的脚本语言来定义车辆和行人等交通对象的行为。2.3.构建车辆动力学模型除了上述的道路场景以及交通流的搭建能力之外，ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台同样提供了基于总成特性的车辆动力学模型，并提供了以下性能参数的配置： 底盘参数，如长宽高、轴间距、重量等； 性能参数，如最大时速、引擎转速等； 转向参数； 轮毂参数； ……同时，软件还提供了各类特性参数的预定义实验数据，方便用户对所定义车辆的特性进行快速的测试验证。相关的实验数据有： 加速特性实验数据； 刹车特性实验数据； 转弯特性实验数据； 方向盘特性实验数据； 侧风实验数据； 障碍物和转弯实验数据； ……ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台还支持外部车辆动力学模型的导入和集成，如CarSim车辆动力学模型，以及用户自研的车辆动力学模型。2.4.基于物理真实的三维场景建模在无人车辆的物理仿真中，除了前述关于道路场景，交通流以及车辆动力学模型的建模能力外，ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台的最大特点和优势在于提供基于物理真实的三维场景建模和ray-tracing的图形算法。使得上述的场景的构建与物理真实达到一个高匹配度，以此对无人车中传感器的感知和后期控制算法的验证提供了很好的准确性和真实性，以减少场景搭建的缺陷所带来的传感器和感知算法的决策错误。在整个基于物理真实的建模平台搭建中，ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台会通过对以下物理真实参数的定义和基于ray-tracing的图形算法来保证仿真的准确性和真实性： 环境光源的定义，包括： 天空的照度值； 基于经纬度的太阳光的照度和位置定义； 环境场景中各种点光源以及面光源的定义（光谱+IES+XMP）； 车辆照明系统的光源定义（光谱+IES+XMP）； 环境场景中包括道路，建筑，车身等一系列材料表面光学属性的定义。其中各个光源的定义通过导入相关定义文件如前述所讲，材料表面光学属性通过ANSYS开发的一套OMS材料物理光学属性BRDF测量仪硬件设备，对用户所需仿真的场景材料库进行探测，并将探测所得材料表面光学属性BSDF函数附在前述场景建模的所属材质表面，从而在ray-tracing的图形算法下仿真得到一整套完整的考虑外部环境光以及物体表面光学属性的物理真实的三维场景建模。同时ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台还提供丰富的材料库供客户场景建模使用。2.6.实时闭环仿真系统如前述通过对环境、场景、交通流的建模构造出无人车辆的运行场景和轨迹，同时耦合如摄像头、激光雷达和毫米波雷达的感知系统的仿真，通过开放的API接口，可以方便的进行外部自动驾驶算法的集成。从而形成实时闭环的驾驶系统仿真。2.7.基于物理的智能头灯照明仿真系统随着智能驾驶辅助系统（ADAS）的逐渐普及和行业发展，车辆智能化头灯照明系统也逐渐成为当前行业的发展趋势和应用热点。ANSYS自动驾驶仿真平台Headlamp模块通过ANSYS特有的物理级仿真引擎，为客户提供真实的车辆头灯路面光型分布测试和动态驾驶与智能头灯仿真测试。除了前述在三维环境建模中通过ANSYS OMS设备进行材料表面光学属性的采集与赋值外，为了保证接近真实的物理仿真光型，Headlamp模块同样对光源进行仿真模拟，包括车灯光源，自然光光源，路灯光源等。定义方式包含如： 光源光强分布IES文件； 光源光谱spectrum文件； 光源强度等；分别为不同光源的光谱分布和车灯光源的IES定义文件。基于环境和光源的物理仿真，可以实现车辆前照灯远光，近光，侧灯的切换以及光强的实时切换控制，同时丰富的光度学分析工具，包含色度学，光度学，等照度线，等照度区域等信息便于分析光分布情况。支持的25米目标墙光分布信息用于分析验证头灯光分布是否符合标准。除了静态光型分布验证，ANSYS Headlamp开放的如C++，SCADE，Simulink的光型数据接口支持客户自定义化的智能头灯开发与验证，同时丰富的动态驾驶模拟和场景仿真也可以帮助客户实现实时的动态驾驶头灯验证，如AFS，ADB，矩阵头灯，像素头灯等智慧头灯的仿真与测试验证，基于IIHS动态头灯测试标准的夜间测试验证。

本发明公开了一种基于配电网物理模型中的线路零序电流模拟 与检测方法，属于电力系统配电自动化领域；现有的检测方法实际负 载阻抗和零序电流互感器的容量不一致时将会出现较大的误差；本发 明提供的方法将三相线路和副方绕组绕在同一个环形铁芯上，通过磁 平衡原理大大提高了零序电流互感器的二次电流值和测量精度。 

1.成果原理：通过图像增强算法优化恶劣天气下导盲犬视野，结合Transformer模型实现环境多模态语音描述，并通过手机平台实现远程监控与交互。 2.创新点：恶劣天气适应性（突破传统导盲设备在雾霾、雨雪等极端场景的视觉限制）；多模态交互(支持语音合成、家人音色定制及实时场景描述，兼顾安全性与情感需求)；轻量化设计(项圈重量适配犬只行动，避免传统穿戴设备的负担)。 3.应用场景：视障人士日常出行、导盲犬训练基地、公共复杂环境。 4.应用案例：与吉林外国语大学、科大讯飞联合开展技术验证，完成实验室原型测试。 5.成果获奖： 2023年“互联网+”大学生创新创业大赛吉林省铜奖 2024年“挑战杯”吉林省大学生创业计划竞赛银奖 6.成果评价：丰富了国内导盲生物辅助设备研究内容，获吉林省大学生创新创业大赛重点支持，技术专利布局中，市场潜力预估超800万视障人群需求，助力东北地区智能装备产业升级与民生福祉提升。

华中科技大学真空物理系统（定制）采购项目竞争性磋商

本发明公开了一种多物理域特征信息融合方法，包括：（1）通过测量工具获取工程事件中所需要的先验信息，去除其中的冗余信息，获得优化的特征信息集；（2）将优化的特征信息集中的每个特征信息值 Xi 转换成区间形式；（3）求取广义隐马尔科夫初始模型；（4）根据获得的广义隐马尔科夫初始模型λ，获取最优模型；（5）求得每个单物理域的最优的广义隐马尔科夫模型，再各单物理域最优模型参数间的耦合关系，合成联合的广义区间后验概率分布，完成获得多物理域特征信息融合。本发明的方法通过广义贝叶斯法则

2016江苏省科学技术奖一等奖，“卫星通信具有覆盖广和不受地域限制的优势，但是受到遮挡以后，信号就会不好，而且通信的成本太高，2M带宽每小时就要花费几千元。而随着3G、4G的普及，地面无线通信已经发展得相当完善，但是在地面基站未覆盖区域，或基站一旦受到洪水、台风、地震等自然灾害破坏时，就无法通信了。正是基于这两个通信系统的特点，我们‘取长补短’，巧妙地将两种通信系统融合起来，研制完成的系统可以根据不同策略自适应地选择地面通信链路或卫星链路”。

全景虚拟实习系统是利用富媒体技术和虚拟仿真技术开发，集培训教学、实习预习、虚拟学习于一体的软件系统。解决了大学生课堂学习与实际生产现场脱节、实习场地安排协调不妥善、生产现场实地实习存在安全风险隐患等传统教学难题，具有技术先进、教学应用范围广、网络化不受时间地点限制的优点。对提升教学质量、吸引学生学习兴趣、拓宽学生知识面、提高学生理论联系实际的能力等方面具有重要应用意义。

产品详细介绍                Previzion虚拟预览拍摄系统     北京欧雷新宇动画公司是Previzion虚拟预览拍摄系的代理商。 虚拟摄影棚系统是在摄影棚内通过摄影机采集绿幕前的表演作为前景视频信号，同时安装在摄影机上的定位跟踪系统实时获取摄影机的位置和姿态信息，将这些信息传送到实时抠像合成图形工作站，工作站将位置和姿态信息匹配给虚拟摄影机，实时渲染生成相对应的虚拟背景，同时将绿幕为背景拍摄的前景视频进行抠像经延时处理后与图形工作站渲染生成的三维背景同步时序工作与合成，实时产生一路合成后的视频图像信号输出。虚拟摄影棚强调实时性，演员现场的表演与计算机生成的三维场景能实时合成，这现场实时合成的画面可以及时地反馈给导演、摄影师和演员，以帮助摄影师调整拍摄、帮助演员调整表演动作。     Previzion虚拟预览拍摄系统的关键技术主要有：摄影棚坐标勘定、摄影机实时定位追踪、镜头校准、蓝绿幕拍摄、实时抠像与合成、虚拟场景制作与角色动画、实时渲染引擎等。真实摄影机拍摄画面与虚拟背景同步运动，使演员的表演能够深入到虚拟的三维场景中，并可与其中的虚拟对象交互。虚拟摄影棚的背景是通过三维软件生成，背景图像的生成是依据真实摄影机的空间位置、运动参数、镜头及感光方式等，以保证前景和背景的正常的三维透视关系、光学效果、运动速度等完全相同，达到两者完美无缺的融合。 一、Previzion的主要构成  1. 便携式系统主机 为了达到绿幕拍摄实时抠像的前景与虚拟制作的背景完美匹配，要求虚拟环境中的虚拟摄影机位置、角度和畸变都与实拍摄影机姿态及参数设置完全一致，否则虚拟的 CG 背景将无法做到与实拍的前景在透视关系上保持实时匹配，会让前景看上去像是漂浮不定的，无法实现影视特效合成所需要的效果。所以获取这些位置和姿态信息的传感器至关重要 2.光学定位传感器  3.AirTrack 惯性定位传感器      传感器采集到的数据连同前景视频通过高保真的电缆束传递至信号转换器，将各种信号数据转换分配给主机和相应的各应用处理单元。      Previzion虚拟预览拍摄系统采用光学测量原理进行虚拟摄影棚坐标系统的勘测与标定。在摄影棚顶部需要安装一系列特殊设计的图形标板，这些标板上每个圆形图案都有唯一的独立编号，圆形图案可通过图像处理技术被识别，光学定位传感器通过识别这些固定的图标计算自身的位置。  4.跟踪图标（光学定位标）位置标定系统   5.镜头标定系统 为了使前景与背景在拍摄畸变上可以无缝融合，需要把实拍摄影机的镜头畸变特性也传递给虚拟摄影机，Lightcraft Previzion 的镜头标定系统提供了一整套完善准确的方法。     Previzion系统数据流程图   三．Previzion虚拟预览拍摄系统应用及优势 1. 可视化预览     利用简单的道具和非明星演员得到关键镜头的预览画面，有助于导演对照画面进行再创作、拟定拍摄中复杂技术解决方案，从而提高效率； 2．现场提供实时的预合成画面    利用这个系统可以解决很多技术问题，比如：--摄像机的位置，镜头运动，焦距控制多，构图，场景应布置，灯光等； -- 在哪里、如何加特效， -- 指导演员相对虚拟场景和虚拟角色的运动等， -- 导演也可以利用预合成画面更直观地与包括摄影、演员、灯光包括后期等相关人员沟通。 现场就可以用预览结果进行编辑，导演在第一时间就可看到结果；在视效镜头拍摄中减少不确定因素，节省时间，保持导演对画面创作的控制。 3．精确记录每帧画面的各项相关信息虚拟摄影棚系统在拍摄的同时，精确采集记录了每帧画面的各项相关信息（摄像机参数、位置运动数据等），以及该画面中虚拟元素的位置运动数据（这些数据能够降低后期制作中的运动拟合的工作量，大大提高后期制作的效率）在虚拟摄影棚，不仅导演可以看到与最终镜头一致的合成好的预览画面，同时拍摄现场里摄像机的运动跟镜头数据都会被同步的记录下来。导演即可以根据看到的预览画面，进一步判断是否需要重拍，也可以在确认这一条拍摄通过的同时把所有数据和预览画面交给后期做精加工。 4．利用虚拟环境取代现场拍摄 利用虚拟场景替代实景拍摄，可以不受现场环境限制，避免因反复外景拍摄而产生的演员时间协调、剧组经费等问题。在节省剧组的费用和时间的同时，虚拟场景的数字资产可以长期保存、重复利用。 1）可以使导演摆脱时间、空间及场景道具方面的限制，不需要搭建真实场景，节省了电影制片成本； 2）同时也是对传统布景的想象力解放，可提高影片的创造力和质量； 3）影片拍摄过程中制作的数字资产可以重复利用，可显著提高影片生产效率，缩短制作周期；