锂离子电池超声扫描仪是利用超声波成像技术，从声学角度来表征锂电池内部多相结构变化的检测设备。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 锂离子电池超声扫描仪是利用超声波成像技术，从声学角度来表征锂电池内部多相结构变化的检测设备。它可以实现软包电池及方形电池中电解液浸润状况及微量产气的原位无损检测，并能迅速灵敏地反映电解液浸润状态，评价电解液稳定性，检测SEI生长情况，从而对电池的健康状况进行综合评估，为优化电池装配工艺，分析电池失效机制等方面提供了创新性的技术手段和有效途径，有助于实现锂离子电池的安全性预警与故障的及早排除。 锂电池整体为封闭式结构，可见光、红外线、电子束等信息载体无法穿透金属外壳，内部状态难以直接观测，无法获知是否存在如电解液浸润不良、产气等影响电池性能，甚至导致安全隐患的因素，极大阻碍了锂离子电池的规模化发展及应用，亟需一种原位、无损的新型表征技术来研究这些结构演变。

本项目在国家重大科学仪器专项项目支持下，经过4年产学研用相结合技术攻关，成功研制了能表征样品形貌与内部纳米级结构的新型扫描探针显微镜，并实现了产业化。 研制了高稳定度激光器、高灵敏度光学检测器、高Q值扫描探针等核心关键部件，突破了基于ARM+DSP的自适应随机共振微弱信号检测方法、基于脉冲发送皮层模型多频超声图像融合方法以及基于非下采样剪切波变换的局部方差融合方法等核心关键技术，建立了RBG 彩色图像融合模型，成功研制了能表征样品形貌与内部纳米级结构的新型扫描探针显微镜。同时，通过在航天、医学、生物材料、电子器件等领域的实际使用，进一步改进与完善，提高了仪器的可靠性、有效性和实用性。 图1 成果展示 【技术优势】 在内部超声图像分辨率、最大可检测样品厚度等指标方面达到了国际领先水平。 【技术指标】 与国内外同类仪器比较，总体技术指标到达了国际先进水平，部分指标达到了国际领先水平。经过具有国家仪器检测资质的第三方测试结果，各项技术指标见下表： 【资质荣誉】 2021年湖北省科技进步二等奖。

本发明公开了一种基于代价矩阵的多重软约束立体匹配方法，首先计算一个三维匹配代价矩阵并对 其进行多尺度降采样，构成代价矩阵金字塔；同时对影像也进行相应的多尺度降采样，构成影像金字塔， 并对其各层影像分别进行图像分割；然后逐层进行自适应权重的代价积聚和―投票式‖分割约束下的代价 积聚，并通过将上层代价积聚结果传递给下层代价矩阵，实现多尺度约束下的代价积聚；最后在底层代 价矩阵中结合可靠点代价扩散方法实现立体匹配。本发明增强了匹配结果的稳定性和可靠性，大大改善 了弱纹理和重复纹理区域以及视差不连续处的匹配问题，可用于改进基于图像的建模等涉及立体匹配的 工程应用问题。 

本发明公开了一种加速纠删码编解码过程的通用矩阵优化方法， 包括：在编解码时，通过把校验矩阵分解为多个相互独立的子矩阵和 一个剩余的子矩阵，使得编解码的计算能够被部分并行执行，除此以 外，还通过调整矩阵运算的顺序，降低了在编解码过程中涉及数据块 运算的次数，从而降低了计算的时间花销。本发明方法提升纠删码编 解码过程的性能，尤其是在多核处理器上运行时的性能。使用本发明 实现的编解码过程可以利用编码的潜在并行能力，充分发挥

本发明公开了一种高效容多错的快速恢复编码及其验证矩阵生 成方法，该编码是基于 XOR 运算的一种编码。且该编码是以编码单元 为单位的编码。在一个编码单元中存在多个条带集，每个条带集之间 存在着一定的联系。在该种编码中一个编码单元的前面 Rp 行存放着校 验码，后面的 Rp 行存放着数据，Rp 行中的数据通过一个或几个条带 集中的一些数据块进行异或得到。同时还提供了一种验证该编码的容 错能力的方法，用一个变换矩阵来表示

本发明公开了一种透射式全穆勒矩阵光谱椭偏仪及其测量方法，方法是将起偏臂产生的调制光线投射到待测样件表面，检偏臂将待测样件反射(或透射)的光线解调并接收，通过对测量光谱进行谐波分析，计算获得待测样件的全穆勒矩阵信息，并通过非线性回归，库匹配等算法拟合提取待测样件的光学常数，特征形貌尺寸等信息。椭偏仪包括起偏臂(包括光源，透镜组，起偏器和伺服电机驱动的补偿器)，待测样件和检偏臂(包括伺服电机驱动的补偿器，检偏器，透镜组和光谱仪)。本发明可实现各种信息光电子功能材料和器件，以及纳米制造中各种纳米结构的在线

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实验原理 STM是SPM家族中最基本也最重要的微纳米检测与研究工具之一。其工作原理基于微探针（针尖）与样品之间的隧道效应及隧道电流。当一根十分尖锐的针尖在纵向充分逼近施加了一定偏压的样品表面至数纳米甚至更小间距S时，针尖尖端的原子与样品表面原子之间将产生隧道电流It。根据量子力学的隧道效应理论，It与间距S之间存在负指数关系，探测隧道电流It的大小，即可检测出间距S的大小，当针尖在横向扫描样品时，即可获得根据隧道电流的变化而获得样品表面的三维微纳米形貌。   仪器特点 特有的卧式STM探头 具有特有的卧式STM探头设计， 降低了探头的整体重心，消除了粗调与微调逼近机构的垂直蠕动； 配备USB视频显微监控系统，可实现微探针操作与进给过程的可视化，更好更直观地满足使用者的操作要求。 新型STM探头及仪器性能更加稳定和优越。   稳定的三轴压电扫描器 采用互相正交的三轴压电陶瓷扫描控制器，X、Y、Z三轴压电陶瓷之间互不耦合，可保证扫描图像不因耦合而失真；扫描器具有更好的扫描线性和独立性、更高的强度和刚度，兼具更强的扫描驱动力，能同时适用于较小与较大、较轻与较重样品的扫描成像。   优化的检测与控制系统 采用优化的微纳米扫描与反馈控制电路系统，配以多路高精度A/D&D/A控制接口，可获得更高的扫描分辨率、更好的重复性和更佳的图像质量。   完善的软件界面与功能 功能强大、界面友好，可适用于Windows XP/Win7/Win8/Win10等操作系统。一般操作者均可轻松而熟练地掌握，只需点击鼠标，即可完成从图像扫描到图像处理及数据信息计算的全部操作。可用鼠标任意选择局部扫描区域，实现图像平移、定位和缩放；可设定扫描次数并自动控制扫描停止；具有实现X、Y方向的面扫描和线扫描的功能；可获得样品表面的纳米级三维形貌结构和截面线；高质量的彩色/黑白平面图像显示与三维立体图像显示；具有图像的二维和三维纳米标尺标注功能及粒径测量功能；具备纳米级表面微观粗糙度的统计及计算功能；可精确测定样品表面的微纳米级台阶高度和深度；完善的图像处理功能，包括裁剪、粘贴、旋转、对比调节、亮度调节、颜色调整、背景色调整、图像平滑、滤波等。   简单便捷的仪器操作 STM的操作十分简单和便捷，一般操作人员即可完成，无需专人操作和维护。安装探针、安装样品、粗调和微调进样、图像扫描、图像存储等操作，均可在1分钟内完成。特别适用于科学研究、教学实验及产品检测。   高稳定性与抗干扰能力 STM既可在良好的实验条件下完美工作，也可在有一般实验室、普通桌面、有轻微振动、有环境干扰、有光照等条件下正常运作，快速扫描观察各种微纳米样品，获得理想的图像和微纳米结构信息。具备更好的稳定性和抗震性，更强的抗（光、电、磁等）干扰能力，更快的扫描速度（最快1幅图像/10秒，作为对比，进口仪器的扫描速率一般为1幅图像/10~20分钟，甚至更慢）。   高适用性广泛应用领域 可同时适用于科学研究、本科生和研究生的教学实验及纳米技术产品的检测，广泛适用于各种金属、导体、半导体、磁体、非磁体等材料样品的扫描检测。对被测材料样品无特殊要求，免去繁琐的样品制备过程，可直接扫描获得微纳米结构信息。   实验内容与典型实验数据 部分扫描测试样品的STM图像   部件列表 描述 数量 扫描隧道显微镜探头 1 控制机箱STM—IIa型 1 直流高压电源 1 　前置放大器    1 　偏压电源    1 A/D&D/A控制接口卡 1 STM微探针 20组 USB光学显微镜 1 一体机, 含STM扫描控制软件 1 样品 5 剪刀、镊子、启子、放大镜等工具 1  

 M6是一款3D可自由移动的室内扫描系统，能够在环境中进行快速扫描来捕获室内可视化的所有数据，并可以实现无间断作业，同时实现高采集效率与数据质量。