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智能視頻客流系統(tǒng)通過(guò)圖創(chuàng)自主研發(fā)的先進(jìn)智能分析算法對(duì)圖書(shū)館讀者進(jìn)行出入統(tǒng)計(jì)，根據(jù)人體頭部特征判斷是人或其他物體，分辨出人的進(jìn)、出行動(dòng)方向，統(tǒng)計(jì)出客流分析結(jié)果，并可通過(guò)大屏幕展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和館內(nèi)熱點(diǎn)區(qū)域效果圖。

技術(shù)成熟度：技術(shù)突破 1.空間目標(biāo)及星圖光學(xué)探測(cè)仿真系統(tǒng)。由于空間目標(biāo)探測(cè)真實(shí)數(shù)據(jù)獲取成本較高，且數(shù)據(jù)量較少，結(jié)果驗(yàn)證困難，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了空間目標(biāo)及星圖光學(xué)探測(cè)仿真系統(tǒng)。此工作以軟件形式呈現(xiàn)，以友好的人機(jī)交互界面，根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)，提供準(zhǔn)確可靠地提供當(dāng)前時(shí)刻空間探測(cè)仿真圖像，該軟件前期經(jīng)過(guò)與stk仿真軟件結(jié)果比對(duì)驗(yàn)證其坐標(biāo)的準(zhǔn)確性，與在軌實(shí)測(cè)圖像進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證其仿真效果的可靠性。目前該軟件已經(jīng)在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中廣泛使用，為提高系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率、驗(yàn)證算法性能提供有效支撐。 2.空間目標(biāo)探測(cè)感知關(guān)鍵技術(shù)及算法體系。該成果以理論及軟件開(kāi)發(fā)包形式呈現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)具備多年的空間探測(cè)相關(guān)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并將相關(guān)理論及算法構(gòu)建軟件開(kāi)發(fā)包。該SDK開(kāi)發(fā)包基于C++開(kāi)發(fā)，具有較好的泛化能力，具有坐標(biāo)描述轉(zhuǎn)換、預(yù)處理、目標(biāo)提取、星表制備、星圖識(shí)別、光學(xué)標(biāo)定、定位定姿定軌等功能，可支撐各層次的空間探測(cè)相關(guān)開(kāi)發(fā)需求。目前團(tuán)隊(duì)基于此SDK開(kāi)發(fā)的頂層軟件，采用目標(biāo)TLE數(shù)據(jù)庫(kù)匹配的解決方法，已經(jīng)完成長(zhǎng)光奧閏光電科技有限公司地基望遠(yuǎn)鏡空間目標(biāo)的感知識(shí)別及長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司的星敏感器在軌圖像空間目標(biāo)自動(dòng)提取與識(shí)別，后續(xù)還將采用更多的數(shù)據(jù)驗(yàn)證完善提升本系統(tǒng)的技術(shù)成熟度。 意向開(kāi)展成果轉(zhuǎn)化的前提條件： 1、長(zhǎng)春長(zhǎng)光奧閏光電科技有限公司等測(cè)站望遠(yuǎn)鏡生產(chǎn)企業(yè)，利用本項(xiàng)目的共性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地基測(cè)站的空間目標(biāo)自動(dòng)探測(cè)感知，為空間安全提供支撐服務(wù)。 2、長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司、吉天星舟空間技術(shù)有限公司等遙感衛(wèi)星公司，通過(guò)本技術(shù)的轉(zhuǎn)化，可以利用星上光學(xué)載荷構(gòu)建空間態(tài)勢(shì)感知平臺(tái)，為自身衛(wèi)星安全提供保障、為國(guó)家及其他航天企業(yè)的空間安全需求提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。另外可以在空間光學(xué)載荷開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)用空間目標(biāo)及星圖光學(xué)探測(cè)仿真系統(tǒng)，對(duì)光學(xué)載荷的精度和魯棒性進(jìn)行評(píng)估和測(cè)試。

在機(jī)場(chǎng)、地鐵、展覽中心等場(chǎng)所，客流密度、實(shí)時(shí)流量、平均行人通過(guò)時(shí)間等是非 常重要的參數(shù)，對(duì)于安全防衛(wèi)、日常管理、設(shè)計(jì)規(guī)劃具有重要的意義。 客流量檢測(cè)系統(tǒng)利用現(xiàn)有的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)與圖像處理領(lǐng)域的 最新研究成果，對(duì)客流密集場(chǎng)所的客流密度、一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的人數(shù)，以及行 人經(jīng)過(guò)該區(qū)域的通過(guò)時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。 系統(tǒng)通過(guò)對(duì)視頻圖像中行人的運(yùn)動(dòng)信息，以及紋理信息的提取，結(jié)合特征軌跡的聚 類(lèi)，完成對(duì)單個(gè)行人的跟蹤，從而得到客流的實(shí)時(shí)參數(shù)。 

在機(jī)場(chǎng)、地鐵、展覽中心等場(chǎng)所，客流密度、實(shí)時(shí)流量、平均行人通過(guò)時(shí)間等是非 智能汽車(chē)自主安全系統(tǒng) 車(chē)輛多目標(biāo)跟蹤與異常檢測(cè) 常重要的參數(shù)，對(duì)于安全防衛(wèi)、日常管理、設(shè)計(jì)規(guī)劃具有重要的意義。 客流量檢測(cè)系統(tǒng)利用現(xiàn)有的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)與圖像處理領(lǐng)域的 最新研究成果，對(duì)客流密集場(chǎng)所的客流密度、一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的人數(shù)，以及行 人經(jīng)過(guò)該區(qū)域的通過(guò)時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。 系統(tǒng)通過(guò)對(duì)視頻圖像中行人的運(yùn)動(dòng)信息，以及紋理信息的提取，結(jié)合特征軌跡的聚 類(lèi)，完成對(duì)單個(gè)行人的跟蹤，從而得到客流的實(shí)時(shí)參數(shù)。

客流檢測(cè)項(xiàng)目研制于2010年，利用激光、視頻等多傳感器融合技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)軌道交通換乘通道的實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和分析。系統(tǒng)采用了計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、紅外探測(cè)、RFID技術(shù)和3G無(wú)線視頻傳輸?shù)认冗M(jìn)技術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)為包括“換乘通道客流檢測(cè)設(shè)備—車(chē)站級(jí)客流檢測(cè)系統(tǒng)—軌指中心客流檢測(cè)中心平臺(tái)”的三層體系架構(gòu)，正在為北京市交通委員會(huì)、北京市軌道交通指揮中心提供全路網(wǎng)大客流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與服務(wù)。客流檢測(cè)項(xiàng)目前已工程化，其研究成果經(jīng)進(jìn)一步推廣，可對(duì)人流量大、人群密集地區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析和預(yù)警，幫助工作人員優(yōu)化客流組織，提高緊急疏散能力，有效預(yù)防突發(fā)事件發(fā)生，提升運(yùn)營(yíng)管理水平，因此，具有良好的應(yīng)用推廣價(jià)值和商業(yè)前景。

隨著返京高峰的到來(lái)，計(jì)算機(jī)學(xué)院軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室童詠昕教授團(tuán)隊(duì)與滴滴出行公司開(kāi)展合作研究，全力攻關(guān)首都返程客流溯源監(jiān)測(cè)與疫情相關(guān)分析，完成如下三方面內(nèi)容：（1）協(xié)助北京市有關(guān)部門(mén)追溯確診或疑似病例，并預(yù)警具有疫情接觸風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)人員；（2）溯源外埠返京客流到北京各城區(qū)的人群流動(dòng)模式，監(jiān)測(cè)分析北京市各居民小區(qū)中外埠經(jīng)歷人群的動(dòng)態(tài)移動(dòng)模式；（3）分析外埠返京客流來(lái)源與首都各居民小區(qū)疫情變化的相關(guān)性。為服務(wù)社會(huì)大眾了解疫情走勢(shì)，并為相關(guān)部門(mén)提供決策支持，北航大數(shù)據(jù)與腦機(jī)智能高精尖創(chuàng)新中心劉旭東教授、胡春明教授、李建欣教授等組織師生，與復(fù)雜系統(tǒng)可靠性實(shí)驗(yàn)室李大慶研究員聯(lián)合組成團(tuán)隊(duì)，全力投入建模和系統(tǒng)研發(fā)，已向決策部門(mén)提供疫情數(shù)據(jù)評(píng)估與預(yù)警報(bào)告、區(qū)域物資保障評(píng)估專(zhuān)項(xiàng)報(bào)告等，并迅速開(kāi)發(fā)“新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)導(dǎo)航服務(wù)”平臺(tái)，數(shù)據(jù)單日訪問(wèn)量近 5 萬(wàn)次。此外，中心還進(jìn)行新型冠狀病毒的疫情評(píng)估與預(yù)測(cè)報(bào)告并開(kāi)發(fā)疫情實(shí)時(shí)更新系統(tǒng)。中心對(duì)疫情現(xiàn)狀進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，為公眾提供及時(shí)、準(zhǔn)確的疫情態(tài)勢(shì)分析、走勢(shì)預(yù)測(cè)、輿情動(dòng)態(tài)和政策措施等智能數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)及重點(diǎn)城市日度傳播系數(shù)計(jì)算、短期確診人數(shù)預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期疫情拐點(diǎn)。

與高速飛行的飛機(jī)不同，微小型無(wú)人機(jī)體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環(huán)境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動(dòng)力學(xué)信息。如何讓微小型無(wú)人機(jī)像鳥(niǎo)類(lèi)一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領(lǐng)域的難題。 面向微小型無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)測(cè)量，北航研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了攻角、側(cè)滑角和空速的多參數(shù)感知能力，并完成了微小型無(wú)人機(jī)飛行速度以及機(jī)翼微振動(dòng)的測(cè)量，為微小型無(wú)人機(jī)提供了低成本、高精度的大氣參數(shù)傳感方案。 該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產(chǎn)生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測(cè)量溫度分布，根據(jù)熱敏電阻陣列測(cè)得的溫度差準(zhǔn)確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結(jié)構(gòu)以及高電阻溫度系數(shù)材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測(cè)量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過(guò)MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了微小型無(wú)人機(jī)的曲面貼附功能。經(jīng)風(fēng)洞測(cè)試，流速傳感器的理論分辨力達(dá)0.11 mm/s,流速測(cè)量重復(fù)精度約為測(cè)量值的0.5%，響應(yīng)時(shí)間約為20ms。在10 m/s時(shí)，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據(jù)2σ準(zhǔn)則計(jì)算出其理論角度分辨力為0.1°。 研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個(gè)流速傳感器裝載到一個(gè)微小型無(wú)人機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行飛行參數(shù)感知應(yīng)用。結(jié)果表明平均飛行速度的估計(jì)誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機(jī)翼的微振動(dòng)信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機(jī)翼振動(dòng)頻率。這項(xiàng)研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場(chǎng)感知在微小型無(wú)人機(jī)姿態(tài)檢測(cè)、空速估計(jì)以及飛行安全監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用，為無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)測(cè)量提供了創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思路與發(fā)展前景。

1.痛點(diǎn)問(wèn)題 元宇宙時(shí)代三維成像基礎(chǔ)設(shè)備和數(shù)字終端成像及顯示設(shè)備都將需要革命性的提升。同時(shí)，工業(yè)智能和基礎(chǔ)科學(xué)的快速發(fā)展也對(duì)感知和成像極限提出了更高的需求。 現(xiàn)有的成像技術(shù)，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的缺陷，如抗擾動(dòng)性能差、占據(jù)空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素?cái)?shù)的增加，傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)需要多級(jí)較大的昂貴鏡片才能實(shí)現(xiàn)高分辨率的成像性能，很難應(yīng)用于手機(jī)等小型化設(shè)備上，不足以適應(yīng)科技的高速發(fā)展。 “智能視覺(jué)感知芯片”將達(dá)成光學(xué)感知的技術(shù)革新并有效解決現(xiàn)存問(wèn)題。通過(guò)數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)矯正系統(tǒng)像差和環(huán)境像差、實(shí)現(xiàn)高速重構(gòu)目標(biāo)景物高精度三維信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)使用普通的低成本小型化單鏡片即可實(shí)現(xiàn)高分辨率成像，同時(shí)該芯片能夠適用于不同的光學(xué)系統(tǒng)，包括大口徑天文成像，實(shí)現(xiàn)高分辨率遠(yuǎn)距離成像，克服大氣湍流干擾。 2.解決方案 團(tuán)隊(duì)提出“智能視覺(jué)感知芯片”概念，該種芯片擁有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：全球領(lǐng)先的4D感知技術(shù)，自適應(yīng)抗干擾；創(chuàng)新的透鏡設(shè)計(jì)方案結(jié)合自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)算法，可通過(guò)單攝像頭模組實(shí)現(xiàn)原多攝像頭模組功能，大幅降低現(xiàn)有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過(guò)對(duì)目標(biāo)場(chǎng)景進(jìn)行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構(gòu)傅里葉面的非期望相位分布，實(shí)現(xiàn)高速大范圍的自適應(yīng)光學(xué)矯正，顯著降低光學(xué)成像系統(tǒng)尺寸與成本，提升成像效果，同時(shí)具備三維深度感知能力。 合作需求 尋求消費(fèi)電子等領(lǐng)域有相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)推廣經(jīng)驗(yàn)，能推廣本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進(jìn)行深度合作。

1. 痛點(diǎn)問(wèn)題 元宇宙時(shí)代三維成像基礎(chǔ)設(shè)備和數(shù)字終端成像及顯示設(shè)備都將需要革命性的提升。同時(shí)，工業(yè)智能和基礎(chǔ)科學(xué)的快速發(fā)展也對(duì)感知和成像極限提出了更高的需求。 現(xiàn)有的成像技術(shù)，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的缺陷，如抗擾動(dòng)性能差、占據(jù)空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素?cái)?shù)的增加，傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)需要多級(jí)較大的昂貴鏡片才能實(shí)現(xiàn)高分辨率的成像性能，很難應(yīng)用于手機(jī)等小型化設(shè)備上，不足以適應(yīng)科技的高速發(fā)展。 “智能視覺(jué)感知芯片”將達(dá)成光學(xué)感知的技術(shù)革新并有效解決現(xiàn)存問(wèn)題。通過(guò)數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)矯正系統(tǒng)像差和環(huán)境像差、實(shí)現(xiàn)高速重構(gòu)目標(biāo)景物高精度三維信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)使用普通的低成本小型化單鏡片即可實(shí)現(xiàn)高分辨率成像，同時(shí)該芯片能夠適用于不同的光學(xué)系統(tǒng)，包括大口徑天文成像，實(shí)現(xiàn)高分辨率遠(yuǎn)距離成像，克服大氣湍流干擾。 2. 解決方案 團(tuán)隊(duì)提出“智能視覺(jué)感知芯片”概念，該種芯片擁有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：全球領(lǐng)先的4D感知技術(shù)，自適應(yīng)抗干擾；創(chuàng)新的透鏡設(shè)計(jì)方案結(jié)合自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)算法，可通過(guò)單攝像頭模組實(shí)現(xiàn)原多攝像頭模組功能，大幅降低現(xiàn)有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過(guò)對(duì)目標(biāo)場(chǎng)景進(jìn)行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構(gòu)傅里葉面的非期望相位分布，實(shí)現(xiàn)高速大范圍的自適應(yīng)光學(xué)矯正，顯著降低光學(xué)成像系統(tǒng)尺寸與成本，提升成像效果，同時(shí)具備三維深度感知能力。 合作需求 尋求消費(fèi)電子等領(lǐng)域有相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)推廣經(jīng)驗(yàn)，能推廣本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進(jìn)行深度合作。

1、 大批量正常時(shí)間進(jìn)入校園/班級(jí)，采用2.4g電子校徽無(wú)線接收，完成無(wú)感知考勤，家長(zhǎng)app端，教師app端，數(shù)據(jù)融合終端實(shí)時(shí)完成考勤數(shù)據(jù)同步，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)； 2、 通過(guò)主要位置部署2.4g采集器，完成校內(nèi)學(xué)生日常行為主要地點(diǎn)無(wú)感知考勤記錄； 3、 支持教師端app手動(dòng)操作學(xué)生狀態(tài)；各端數(shù)據(jù)同步，支持融合終端與教師app端課堂點(diǎn)名同步；