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三維成像與內雕系統是由三維數據采集器,計算機數據處理器和水晶激光內雕機組成。此系統的特點能實現個性化水晶立體內雕，如：各種人體藝術攝影，婚紗攝影，畢業攝影（學士、碩士、博士照）,生日紀念照，寵物照，多人合影，特定的物件（紀念品，喜愛的物品）等。給人以永存的三維記憶和美好的歲月留念。三維數據采集器俗稱三維立體相機，它由調制光和數碼照相機組成，把特制光柵編碼投影到物體表面，并且由數碼相機攝取此編碼圖像。經計算機數據處理系統，處理出物體的三維信息，計算機將此三維信息輸入水晶內雕機進行雕刻。

1.痛點問題 三維成像技術作為成像領域的新星，被廣泛用于工業檢測、科學研究、生命醫學、消費電子等領域。在高精度的三維成像技術中，主動照明三維成像成為主流。然而，目前大部分主動三維成像在速度上有很大的限制，主要瓶頸在于主動投射的光學編碼速度和圖像傳感器的成像速度限制，對于超高速的三維目標場景成像能力較弱。 2.解決方案 本成果在高速結構光產生和高速圖像探測兩個方面都突破了現有器件的速度限制。首先，利用全新的時域編碼技術，將結構光產生的頻率提升至一千萬Hz以上，比目前使用的微機械或液晶的方法快三個數量級以上。另外，在圖像探測端，采用四個單像素探測器進行多視角壓縮采樣成像，獲得納秒級的圖像響應時間。結合這兩個技術改進，實現了每秒50萬幀的超高速三維成像。 超高速三維成像原理示意圖 3.合作需求 需要工程技術團隊、生產場地和應用場景等合作。

【痛點問題】 最新全球疾病負擔研究顯示我國總體卒中終生發病風險為39.9％，位居全球首位，這意味著中國人一生中每５個人約有２個人會罹患卒中。此外，卒中也是我國疾病所致壽命損失的第一位病因。每年新發卒中患者超過200萬，其中約70%的患者為缺血性中風，而且發生率增長迅速，遠高于全球平均水平。對缺血性腦卒中的預防和治療已成為關系我國人民健康的世界性難題。 缺血性腦卒中的主要病理基礎是動脈粥樣硬化。醫學影像能夠直接、客觀地觀測到斑塊的幾何和紋理形態，相較于核磁共振和CT，超聲是一種無創、經濟、快速和實時的成像技術，被廣泛應用于頸動脈斑塊的篩查中。目前，國內醫院超聲機是普遍存在的，而且多數都是二維的超聲，且現有研究多數是提取二維超聲圖像中的頸動脈斑塊信息特征，只能部分反映投影直線上的特征，不具有空間信息，從而影響了腦卒中風險評估的準確性；同時，我國基層卒中中心影像設備缺乏，無法進行耗時長、價格貴的CT灌注或MR成像，而且影像診斷從業人員經驗有限，缺乏決策能力。因此，通過頸動脈三維超聲成像系統、結合人工智能和多模態影像學精準輔助診斷，能夠更全面地反映頸動脈斑塊的特性，對醫生預測腦血管事件風險意義重大。 【成果介紹】 面對我國大健康產業發展要求，我們高標準謀劃、高位推動。產品模塊主要包括：1）頸動脈三維超聲成像設備及基于頸動脈三維超聲AI影像卒中早期風險預測；2）急性期內基于臨床CT影像的卒中AI影像輔助診斷。 本項目在二維超聲機的基礎上，開發用于頸動脈成像的三維超聲機，實現探頭掃描機械設備等核心部件國產化；利用采集的序列圖像重建頸動脈的三維模型，為醫生診斷提供更豐富的數據。該方案能有效地控制醫療成本，具有普適性，容易推廣，可用于頸動脈粥樣硬化的普查，有效預防心腦血管事件的發生。同時，隨著人工智能技術的飛速發展，將人工智能賦能三維超聲成像設備，實現三維超聲成像以及影像分析的智能化，將進一步提高三維超聲成像設備的核心競爭力，從而推動我國超聲產業跨越式發展。 本項目建立基于人工智能和多模態影像學的缺血性卒中的精準輔助診斷系統，輔助基層卒中中心醫生進行卒中治療的精準決策。目前我國對卒中采用的是分級診療體系，卒中中心收治卒中病人后，根據平掃或造影CT、臨床表現、以及發病時間確定是對其進行溶栓治療，或是將病人轉移至具有血管內取栓能力的省市級三甲醫院。在這個過程中卒中中心醫生需基于有限的CT影像數據作出快速、準確的決策；而三甲醫院醫療資源緊張，無法全天候服務，一個準確的輔助診斷工具將極大緩解三甲醫院資源壓力，并且大幅提高工作效率。本項目擬面對我國卒中分級診療體系中的痛點，基于病人前期頸動脈三維超聲和臨床指標建立中風風險早期預測模型，并結合人工智能和CT影像分析技術，進行缺血性腦卒中早期預測與輔助診斷。 【技術優勢】 產品的核心技術包括： 1） 三維超聲成像系統探頭掃描機械結構，超聲圖像三維重建軟件，基于深度學習的頸動脈斑塊分割算法及軟件； 2） 腦卒中AI影像風險預測和診斷系統的相關核心算法，如平掃CT中的ASPECTS自動評分算法、大血管栓塞自動檢測算法、卒中梗死核心和半暗帶的自動量化算法、基于頸動脈斑塊三維超聲圖像的風險預測模型。 主要優勢： 1) 所有軟、硬件的核心算法或部件完全自主知識產權； 2) 項目通過研究頸動脈三維超聲成像系統產品，可廣泛應用于特異性與靈敏度高的頸動脈斑塊篩查，而且操作簡單便利，價格低廉，適于在社區醫院、鄉鎮醫院等醫院進行大規模頸動脈斑塊特征篩查； 3) 在系統的研究生產中，可實現探頭掃描機械設備等核心部件國產化，擺脫對外國器件的依賴性； 4) 建立三維頸動脈斑塊超聲圖像庫及診斷規范，為相關類型儀器的研究和生產提供臨床圖像數據庫。 頸動脈三維超聲系統的研發與生產將為臨床提供國產化頸動脈斑塊篩查設備，提高國產醫療器械的核心競爭力，推動我國超聲產業跨越式發展，有效緩解“看病難、看病貴”問題，提高我國重大疾病的防治水平。 【技術指標】 1） 三維頸動脈斑塊超聲圖像分辨率<0.5mm,成像速度<1min; 2） 開發一套基于人工智能和多模態影像學的缺血性腦卒中精確輔助診斷系統，能在5-10分鐘之內提供決策支持，并能達到有2-3年經驗的放射科醫生的診斷精度。 【技術成熟度】 原理樣機/驗證。 【發展規劃】 發展方向：5年內仍將保持腦卒中智能影像風險預測與診斷為主要產品方向。5年后，逐步向與超聲、CT成像系統等結合，實現軟、硬件一體化的智能診療設備，在心腦血管等臨床應用領域，成為世界上具有壟斷優勢的大型智能診斷以及成像設備制造商。 發展戰略：成為一家技術壟斷型、啞鈴型（重技術和銷售），在影像智能分析領域處于國際領先地位的高科技企業。 項目實施方案：（包括總的方案和年度計劃任務）

圍繞無人駕駛、智能制造領域，本項目針對傳統機器視覺難以同時兼顧大視場、高分辨、實時性的技術瓶頸，從源頭打破常規成像規則，鑒于昆蟲復眼具有大視場高靈敏的優勢，以及人眼視覺具有變分辨率和冗余數據壓縮的優勢，將兩者相結合，提出一種復合仿生三維成像感知方法，通過突破變分辨掃描發射、多通道并行接收、圖像重構與成像感知算法等關鍵技術，形成了具有體系化的前沿技術成果，研發出了諸如收發探測模塊，多通道仿生曲面相機系統、在線光電檢測系統等實物成果。核心技術受到國家、省部級項目資助5項。

目前醫學影像設備行業正處于快速增長時期，尤其是乳腺癌篩查影像設備，預期市場規模數百億。本項目屬于生物醫學超聲學中的超聲層析成像技術領域。 乳腺癌已經是全球發病率最高的癌癥，其早期篩查成像至關重要。現有的主要篩查成像方法有：乳腺X線攝影（乳腺鉬靶）、乳腺超聲和乳腺核磁，但現有方法均存在不足。首先，乳腺鉬靶可獲得高分辨率的乳腺二維投影圖像，但是其圖像中可疑組織會與乳腺組織相互重疊，尤其對于乳腺含量較高的致密乳房，很難有效篩查；第二，乳腺超聲可以獲得乳腺的斷層圖像序列，從而避免可疑組織與乳腺組織的相互重疊，但是其圖像質量欠佳，且嚴重依賴醫生技術；第三，乳腺核磁可提供乳房的三維圖像，但其不僅比較笨重，而且價格非常昂貴，不適用于大規模早期篩查。 針對現有乳腺超聲技術的局限性，新型乳腺超聲層析成像可自動獲取高分辨率的三維乳腺圖像。該技術采用超大孔徑環陣探頭，實現360度全向聚焦合成孔徑成像，從而獲得超高分辨率反射圖像；同時，乳腺超聲層析成像設備通過自動機械移動環陣探頭，實現自動化的乳腺三維成像，降低了對操作醫生技術水平的依賴性。此外，該技術還能利用透射波的傳播時間及強度，重建定量的聲波傳播速度分布圖像和聲波衰減分布圖像。 本項目的成果是一款創新型三維乳腺超聲層析成像設備，該設備作為新型乳腺癌篩查工具，能夠自動獲取三維高分辨率乳腺圖像。核心技術成像流程如下：首先，受檢者需平臥在床上，使乳房通過床上的一個開口自然下垂，浸入開口下方的水箱中，并由環形超聲換能器陣列包圍乳房，通過多通道收發前端和多路復用器，依次控制各超聲換能器發出聲波，同時其他換能器接收回波和透過波信號。核心技術借助超大孔徑環陣探頭顯著提升傳統超聲圖像質量，利用透過波聲速信息解決相位誤差問題，結合機械移動自動獲取三維圖像，并輸出最終篩查結果。該設備的主要客戶群體包括各級醫院、醫療體檢機構和第三方醫學影像中心。 目前該項目在持續研發完善中，截至2022年，該技術已經完成了關鍵核心技術包括環陣超聲換能器、128通道多路收發前端、2048通道多路復用器和成像算法（如圖）。

本發明公開了一種三色熒光顯微成像系統，其包括三色激光合 束模塊、第一二向色鏡、物鏡以及三色熒光成像模塊；所述三色激光 合束模塊用于將三種單色光合并成一束三色激光，投射在第一二向色 鏡上；第一二向色鏡反射激光同時透射熒光，其用于反射三色激光， 投射在物鏡上；所述物鏡用于透過三色激光并收集激發的混合熒光， 并將收集到的混合熒光投射在第一二向色鏡上，第一二向色鏡用于透 射混合熒光，投射在三色熒光成像模塊上；所述三色熒光成像

        技術成熟度：技術突破         領域存在著景深影響效率的突出問題，本產品以高性能異構處理器為核心運算單元，以嵌入式手段通過視覺流與控制流的嚴格對位，高性能實時完成視頻控制信息的結算，并直接輸出電機驅動信號控制相關執行機構完成閉環控制。         本產品主要面向高性能伺服閉環控制的視頻應用領域，能夠顯著提升顯微工業自動化領域的視頻對焦及對位處理的效率及精度，亦可實現宏觀領域的視覺嵌入化控制閉環應用。         意向開展成果轉化的前提條件：中試放大及產業化工藝開發資金支持

三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統，解決傳統口腔臨床面臨的基于二維圖像顱面測量丟失深度信息的問題。 系統基于立體視覺原理，開發高效、準確（精度<=0.1毫米）的三維面部成像儀，獲取真實的面部軟組織立體表面數據，結合高精度CBCT（Cone Beam Computed Tomography，錐體束計算機斷層）圖像，融合包含顱頜面部和口腔等軟硬組織模型，重建出真實感三維顱頜面部數字模型。 同時，系統完成基于三維成像設備的臨床三維顱頜面部測量診斷分析系統，提高顱頜面畸形、性別分析、顱面生長等臨床診斷水平。 本研究結果為正畸科、正頜外科臨床定量化手術設計、術后療效評價提供新的技術方法，為正畸和正頜外科教學培訓、多學科會診及遠程會診提供新的工具，并為進一步的口腔虛擬手術及整形美容業的手術計劃研究提供測量和規劃工具。 三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統，是牙頜數字化診療修復的基礎系統。據不完全統計，我國口腔醫療機構總數超過 12 萬，其中民營超過 4 萬家。按照以上數字計算，我國口腔醫療數字化僅三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統或同類產品就存在巨大的市場空間，若以目前市場產品價格估計，市場需求至少在 2000 億以上。三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統的應用和推廣是推動口腔正畸修復的重要保障，具有巨大的市場空間，但鑒于國內在這方面的研究還不成熟，依然沒有國產的能夠投入臨床的成熟產品，所以該系統的推廣具有重要的經濟意義和現實意義。

三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統，解決傳統口腔臨床面臨的基于二維圖像顱面測量丟失深度信息的問題。 系統基于立體視覺原理，開發高效、準確（精度

成果簡介： 三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統，解決傳統口腔臨床面臨的基于二維圖像顱面測量丟失深度信息的問題。 系統基于立體視覺原理，開發高效、準確（精度<=0.1毫米）的三維面部成像儀，獲取真實的面部軟組織立體表面數據，結合高精度CBCT（Cone Beam Computed Tomography，錐體束計算機斷層）圖像，融合包含顱頜面部和口腔等軟硬組織模型，重建出真實感三維顱頜面部數字模型。 同時，系統完成基于三維成像設備的臨床三維顱頜面部測量診斷分析系統，提高顱頜面畸形、性別分析、顱面生長等臨床診斷水平。 本研究結果為正畸科、正頜外科臨床定量化手術設計、術后療效評價提供新的技術方法，為正畸和正頜外科教學培訓、多學科會診及遠程會診提供新的工具，并為進一步的口腔虛擬手術及整形美容業的手術計劃研究提供測量和規劃工具。 三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統，是牙頜數字化診療修復的基礎系統。據不完全統計，我國口腔醫療機構總數超過 12 萬，其中民營超過 4 萬家。按照以上數字計算，我國口腔醫療數字化僅三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統或同類產品就存在巨大的市場空間，若以目前市場產品價格估計，市場需求至少在 2000 億以上。三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統的應用和推廣是推動口腔正畸修復的重要保障，具有巨大的市場空間，但鑒于國內在這方面的研究還不成熟，依然沒有國產的能夠投入臨床的成熟產品，所以該系統的推廣具有重要的經濟意義和現實意義。