本发明属于地震勘探技术领域，公开了一种基于方向矢量的地震射线追踪方法，基于空间平面约束的射线矢量与三维任意起伏界面的求交迭代算法；基于Fermat原理推导的三维任意起伏速度模型上的透射波及反射波的显式计算公式；基于不同需求而设计的射线追踪算法终止条件；基于不同需求的算法输入及输出设计；能根据射线的矢量信息计算射线的路径及走时，也能基于方向约束及走时约束获取波阵面的位置；射线追踪算法在地震偏移、(微)地震定位及地震层析成像等领域中有广泛的应用前景。本发明为了计算在给定地震方向矢量的前提下，求取地震射线

本项目结合计算机视觉、自然语言处理、内镜影像学、早期肿瘤诊疗学技术，创建消化道肿瘤内镜下智能早诊早筛体系，大幅提高内镜检查质量和消化道肿瘤早诊早筛水平。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 消化道肿瘤是严重威胁全球人群健康的重大疾病。早诊早治是改善患者生存率的重要策略，然而，项目组多年流行病学研究揭示，我国消化道早期肿瘤检出率低、漏诊误诊率高，检查质量参差不齐，严重危害患者生命。 基于此，本项目结合计算机视觉、自然语言处理、内镜影像学、早期肿瘤诊疗学技术，创建消化道肿瘤内镜下智能早诊早筛体系，大幅提高内镜检查质量和消化道肿瘤早诊早筛水平。具体为：1）首创消化内镜全局智能监测与无盲区扫查技术，开辟内镜质控新路径。使胃镜检查盲区率降低45%、肠镜检查合格率提高1.78倍、腺瘤检出率提高1.12倍，确立我国在该领域的领先地位；2）发明“逻辑拟人化”消化道高危病灶动态探查方法，使胃瘤变漏诊率降低78%，推动智能内镜临床应用；3）创建实时监测与智能反馈内镜检查质量方法，使医生胃癌前状态检出率提高1.33倍，肠腺瘤检出率提高0.88倍，显著提高消化内镜检查质量；4）研制消化内镜人工智能辅助诊断主机，实现实时动态多模态预测，系统延迟小于 48ms，全面满足临床需求。 在消化内镜人工智能领域发表论文影响因子排名世界第一，引领研究方向，共发表相关研究论文52篇，其中中华系列论文25篇，SCI论文27篇，影响因子9分及以上21篇，单篇最高45分。制定专家共识及行业指南3项、国家专业医疗质量控制指标18项。该项目获批国家发明专利34项，成功转化发明专利14项，所孵化产品获国家医疗器械创新审批，获中国、欧盟II类注册认证共7项。在中德500余家三甲及基层医院落地应用，覆盖近2000万人；技术相关应用直接经济效益达5亿元，社会经济效益显著。 获2021年湖北省技术发明一等奖、2021年欧洲消化疾病周国家学术奖、2020年中国十佳消化道领域临床研究奖等。樊代明院士和李兆申院士评价该成果极大推动我国消化道早癌防治事业的发展。

利用远心镜头获取微小物体的三维点云数据。可用于工业微小器件尺寸、材料形变测量、三维指纹识别、三维生物特征识别领域。

非接触式心率检测是一种只需借助普通的摄 像工具（例如 Webcam 摄像头）就可以监控人体心率指标的技术。 与现有的接触式检测技术不同，该技术无需利用电极或者传感 器直接或间接地接触人体，而是通过简单的摄像头获取人脸视 频，再利用视频图像处理技术即可检测出人体重要的生命参数 ——心率。其应用原理是血液对光线的吸收，心脏跳动时通过 血管的血液量越大，被血液吸收的光线也越多，人皮肤表面反 射的光线就越少。基

（一）项目背景 光学显微镜由于其历史悠久、市场渗透率较高、成本优势明显等因素， 约占显微镜市场的 40%。根据智研咨询网发布的《2019-2025 年中国显微镜行业市场供需预测及投资战略研究报告》可知，中国显微镜进出口金额在逐年增加，在 2018 年时，中国显微镜出口金额为 1.52 亿美元，显微镜进口金额为 2.71 亿美元，进出口额的差距仍然较大，如图 11 所示。可以看出， 中国显微镜市场对设备的需求在逐年增大，同时由于显微镜的应用领域也在逐渐增加，这都为小型化数字全息显微仪攻占市场提供了绝佳的市场机会。 （二）项目简介 数字全息显微技术(Digital Holographic Microscopy, DHM)，作为一种定量相位成像技术，将数字全息技术与光学显微技术相结合，可以从对全息图进行重建得到的强度和相位图像中定量获取细胞等样品的三维形貌以及折射率分布等信息，是一种有效的全场定量、无损非接触、快速、高分辨的三维成像技术。本项目拟生产低成本、智能化、小型化数字全息显微仪（mDHM），为微观透明物体的三维形貌、透明物体的厚度/折射率分布提供了一种快速、无损以、高分辨的测量手段。 （三）关键技术 1.基于数字全息显微技术，实现对透明样品无损非侵入定量相位成像。 细胞的无标记、原位测量有助于探索相关疾病的致病机理，以及药物对细胞生命活动的调控作用。如何实现对透明生物样品无标记测量？数字全息显微技术（Digital Holographic Microscopy, DHM），基于光学干涉原理，将数字全息与光学显微相结合，具有高精度、高分辨、无需对样品进行特殊操作的特性，在能够实现传统光学显微镜只能获得样品强度（振幅）信息目标的同时，可以无损非侵入的定量获得样品相位信息，进而得到待测透明样品的三维形貌或折射率分布。 2. 采用低相干光源以及物参共路结构，提高系统稳定性，抑制相干噪声。 传统的数字全息显微装置大多采用物参分离光路结构，导致装置复杂且稳定性差，成像容易受到周围环境振动及空气扰动的影响。如何克服环境扰动对数字全息技术的影响？拟采用物参共路结构，即物光和参考光经历完全相同的光学元件（物参共路径，不影响两光束的光程差）。为对比小型化数字全息显微仪和传统数字全息产品的稳定性差异，在未放置样品的情况下对两种装置每隔 20 秒记录一次干涉图样，连续拍摄 3 小时后，对所获得的全息图样进行相位再现，进而确定装置的相位分布随时间的变化情况。定量统计结果表明（任意选择相位图中的某点）：传统的数字全息显微产品在 0 到 2π范围内任意变化，且均方差为 1.8 rad；小型化点衍射数字全息显微仪在 3 小时内相位围绕平均值的均方差为 0.08 rad，相比前者提高了20 多倍。因此，装置即使处在十分复杂的环境中也具有极高的时空稳定性， 同时，物参共路的光路结构降低对光源相干性的要求，采用低相干光源可以抑制相干噪声对恢复精度的影响。 3. 利用偏振衍射光栅的偏振特性，实现干涉条纹对比度可调。 现有 DHM 系统大多采用分光棱镜或普通光栅对物光波进行分光，因而无法调节物光和参考光的相对强度，而干涉条纹对比度常与待测样品有关， 并且会影响重建结果。如何克服不同样品时干涉条纹对比度不同问题？拟采用具有优异偏振衍射特性的偏振光栅，通过衍射将物光波分成多份并沿不同衍射级方向传播，其中±1 级衍射光的光强占比均大于 40%，分别被用作物光与参考光，且±1 级衍射光具有不同偏振态，两者的相对光强与入射光的偏振态有关，因此通过与 1/4 波片结合使用可以调节两者的相对光强， 进而实现干涉条纹对比度可调目的。 4. 结合微流控技术，实现生物细胞的相位成像和信息获取。 细胞作为生命组成的最小单元，研究其相关的生物行为及其规律和本质，对于揭示生命奥秘、探索疾病机理和治疗手段有着重要意义。细胞体积微小，种类多样，并且生长在复杂的微环境中，这些都对细胞识别、内部组分分析和细胞间相互作用分析等造成干扰。如何在细胞水平进行相关领域研究？拟采用微流控技术，通过使用不同的微流控装置来避免细胞残留、阻滞、重叠等对检测结果的干扰问题，并依据数字全息显微技术，对细胞培养、捕获、分化、迁移、融合、药物代谢等过程进行高精度定量成像。 5. 利用深度学习，实现快速生物细胞特征提取、分类和计算。 生物样品中细胞种类和含量的定量精确统计有利于对相关疾病进行预测和诊断。数字全息和微流控技术的结合为在细胞水平上分析疾病致病机理提供了一种快速高精度的测量手段，但是在数据样本较大时往往需要耗费大量时间进行重构和分析，不利于疾病的及时性诊断。如何对细胞成像后快速实现细胞分类和计算？拟采用深度学习 CNN 网络，减少参数规模，加快训练速度，进行特征提取。实现对原始数据的实时恢复并对图像中的每个细胞信息进行分类计算，最终给出统计结果（例如，含量分析或直方图显示）进行相关疾病诊断。

模拟出真实环境和效果、测试数据。V2X场景3D演示系统能模拟真实预警场景，通过预警场景运行的整个过程得到的数据来验证OBU的协议栈功能设计是否完善。为实验实训室节约测试场地、人员、物资、时间方面的成本。

这是一种基于非晶硅面阵探测器的射线数字成像技术，具有实时射线成像（RTR）、数字射线成像（DR）和三维层析（3D-CT）成像功能，可覆盖国防和国民经济各行业大、中、小型结构的高、低能（0.02-9MeV)工业射线数字检测需求，并可根据用户要求进行定制设计开发，特点如下：1. 集成度高、功能强大：以一套系统实现RTR、DR和3D-CT三种功能，实现构件RTR/DR/3D-CT快速检测技术的开拓；2. 性价比高，软件功能强大，可定制开发。 本技术已较为成熟，已为航空、航天、能源、核工业和特种设备行业开发多套此种设备，均已投入实际使用，获得了良好的应用效果。市场应用前景良好，可解决发动机缸体、机匣、叶片、轮胎、轮毂、管道等产品的无损检测与质量控制问题。 透度灵敏度优于GJB1187A-2001规定的B级像质；空间分辨率在5lp/mm以上；成像帧频1-30f/s可调，检测速度快。

深圳国际研究生院何永红课题组研制了全自动血涂片显微成像仪，可以对血细胞显微结构成像、分类、计数进行分析，利用成像仪对血涂片细胞形态显微图像进行全自动化的大量采集，利用神经网络算法对这些高清图像进行半监督学习，进而识别新冠肺炎血细胞的特征，用于辅助诊断。 为了尽快将该项技术应用于新冠肺炎的临床诊断，研发人员与合作者已组织了临床实验，成像仪被应用于新冠肺炎患者血涂片检测并发现了“吞噬细胞变大、淋巴细胞减少、 破裂细胞增多” 异常变化，为新冠肺炎快速诊断提供了重要线索。