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本發(fā)明公開(kāi)了一種基于視覺(jué)感知特征的光譜降維方法及系統(tǒng)，包括構(gòu)造綜合人眼視覺(jué)色度特性和光 譜特性的權(quán)函數(shù) w(λ)，利用構(gòu)造的權(quán)函數(shù) w(λ)計(jì)算任意光譜樣本集 S 的權(quán)函數(shù) Siw(λ)，對(duì)樣本集的權(quán)函 數(shù) Siw(λ)進(jìn)行均值化處理，得到樣本集均值權(quán)函數(shù)矩陣 Wfv，構(gòu)造用于均值權(quán)函數(shù) Wfv 平滑優(yōu)化模型及 約束目標(biāo)函數(shù)，利用優(yōu)化目標(biāo)函數(shù) ObjFunc 對(duì)平滑優(yōu)化模型進(jìn)行約束，確定權(quán)函數(shù)矩陣 Wfv 最佳平滑優(yōu) 化函數(shù)參數(shù) n 值，利用確

華南理工大學(xué)焊接裝備團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年艱苦努力，成功開(kāi)發(fā)出面向復(fù)雜水下空間環(huán)境的機(jī)器人水下焊接制造系統(tǒng)，在水下機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、水下機(jī)器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺(jué)檢測(cè)、工藝過(guò)程計(jì)算模擬、質(zhì)量評(píng)價(jià)等關(guān)鍵核心技術(shù)取得了突破。研制的機(jī)器人水下焊接系統(tǒng)已在中廣核等進(jìn)行示范應(yīng)用，可應(yīng)用于強(qiáng)核輻射環(huán)境水下焊接與在役修復(fù)，水下焊接制造過(guò)程穩(wěn)定，焊縫成形美觀，焊接接頭質(zhì)量?jī)?yōu)良。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用合作，部分核心技術(shù)已在國(guó)內(nèi)焊接設(shè)備上市公司等進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化。 相關(guān)研究成果已申請(qǐng)國(guó)際PCT 5項(xiàng)、國(guó)家專(zhuān)利81件（發(fā)明42件），軟件著作權(quán)登記21件。研究工作被科技日?qǐng)?bào)作為35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一（第28項(xiàng)）進(jìn)行了重點(diǎn)報(bào)道，人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、中國(guó)新聞網(wǎng)等主流媒體都做了相關(guān)報(bào)道。 黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，作出了建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重大戰(zhàn)略部署。機(jī)器人水下焊接制造技術(shù)不僅可以滿(mǎn)足海洋資源開(kāi)發(fā)裝備現(xiàn)場(chǎng)制造、在役修復(fù)的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權(quán)裝備在惡劣環(huán)境下的自動(dòng)化維保能力，也能夠應(yīng)用于核電站強(qiáng)核輻射環(huán)境應(yīng)急事故緊急修復(fù)處理。水下機(jī)器人焊接制造技術(shù)是科技日?qǐng)?bào)重點(diǎn)報(bào)道的35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一。總體技術(shù)方案電站現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人水下焊接實(shí)驗(yàn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)類(lèi)型:發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無(wú)

華南理工大學(xué)焊接裝備團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年艱苦努力，成功開(kāi)發(fā)出面向復(fù)雜水下空間環(huán)境的機(jī)器人水下焊接制造系統(tǒng)，在水下機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、水下機(jī)器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺(jué)檢測(cè)、工藝過(guò)程計(jì)算模擬、質(zhì)量評(píng)價(jià)等關(guān)鍵核心技術(shù)取得了突破。研制的機(jī)器人水下焊接系統(tǒng)已在中廣核等進(jìn)行示范應(yīng)用，可應(yīng)用于強(qiáng)核輻射環(huán)境水下焊接與在役修復(fù)，水下焊接制造過(guò)程穩(wěn)定，焊縫成形美觀，焊接接頭質(zhì)量?jī)?yōu)良。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用合作，部分核心技術(shù)已在國(guó)內(nèi)焊接設(shè)備上市公司等進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化。 相關(guān)研究成果已申請(qǐng)國(guó)際PCT 5項(xiàng)、國(guó)家專(zhuān)利81件（發(fā)明42件），軟件著作權(quán)登記21件。研究工作被科技日?qǐng)?bào)作為35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一（第28項(xiàng)）進(jìn)行了重點(diǎn)報(bào)道，人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、中國(guó)新聞網(wǎng)等主流媒體都做了相關(guān)報(bào)道。 黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，作出了建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重大戰(zhàn)略部署。機(jī)器人水下焊接制造技術(shù)不僅可以滿(mǎn)足海洋資源開(kāi)發(fā)裝備現(xiàn)場(chǎng)制造、在役修復(fù)的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權(quán)裝備在惡劣環(huán)境下的自動(dòng)化維保能力，也能夠應(yīng)用于核電站強(qiáng)核輻射環(huán)境應(yīng)急事故緊急修復(fù)處理。水下機(jī)器人焊接制造技術(shù)是科技日?qǐng)?bào)重點(diǎn)報(bào)道的35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一。 總體技術(shù)方案 電站現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人水下焊接實(shí)驗(yàn)

本實(shí)用新型涉及一種水污染治理領(lǐng)域，具體提供一種差速雙葉輪水下微氣泡曝氣裝置。該裝置包括安裝在平臺(tái)上的電機(jī)，和水底的底座，電機(jī)與底座的軸承之間設(shè)有一根傳動(dòng)軸作為曝氣葉輪的動(dòng)力來(lái)源；在傳動(dòng)軸底部設(shè)有與傳動(dòng)軸直接相連的高速葉輪，以及通過(guò)減速器與傳動(dòng)軸相連的低速葉輪；在所述兩種葉輪的下部設(shè)有阻流板，上部設(shè)有導(dǎo)流筒，葉輪旋轉(zhuǎn)將水和氣體向水平方向?yàn)R射，造成真空，從而從導(dǎo)流筒內(nèi)吸入氣體和水；導(dǎo)流筒的上方設(shè)有調(diào)節(jié)水氣比例的環(huán)形浮筒。現(xiàn)有葉輪曝氣技術(shù)所存在的氣泡大、氣液接觸時(shí)間短、溶氧效率差的技術(shù)問(wèn)題，

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種測(cè)試位置控制精確的水下光源測(cè)試裝置，包括水池、第一行車(chē)系統(tǒng)、第二行車(chē)系統(tǒng)、燈源系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)；所述第一行車(chē)系統(tǒng)、第二行車(chē)系統(tǒng)安裝在水池上，可實(shí)現(xiàn)左右、前后、上下方向的移動(dòng)和水平方向上的旋轉(zhuǎn)；所述燈源系統(tǒng)固定在第一行車(chē)系統(tǒng)上，所述檢測(cè)系統(tǒng)固定在第二行車(chē)系統(tǒng)上，燈源發(fā)出亮光，照射到檢測(cè)系統(tǒng)上，以此來(lái)檢測(cè)燈源性能參數(shù)。本實(shí)用新型所用水池水的特性穩(wěn)定，波動(dòng)小，測(cè)試環(huán)境穩(wěn)定，通過(guò)行車(chē)系統(tǒng)保證了燈源系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)可以在三個(gè)自由度移動(dòng)和水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)自由度的位移坐標(biāo)均可以精確到1mm，轉(zhuǎn)動(dòng)角度精確到0.1°，燈源系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)的水密裝置可以實(shí)現(xiàn)在水下進(jìn)行燈源的性能測(cè)試。

本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)流量的水下聲信道網(wǎng)絡(luò)媒體接入控制方法，本發(fā)明通過(guò)載波偵聽(tīng)及 按時(shí)隙發(fā)送來(lái)防止數(shù)據(jù)包碰撞；在每輪數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程中，通過(guò) RTS/CTS 包的交互選出發(fā)送隊(duì)列最長(zhǎng)的 節(jié)點(diǎn)；最后，發(fā)送隊(duì)列最長(zhǎng)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)獲得發(fā)送數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)，其所有鄰居發(fā)送節(jié)點(diǎn)將延遲發(fā)送數(shù)據(jù)直至 該發(fā)送節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。從長(zhǎng)期過(guò)程來(lái)看，業(yè)務(wù)流量需求更大的節(jié)點(diǎn)將能夠獲得更大的傳輸帶寬。因 此，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配，從而有效提高水下網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量，減

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于液壓絞車(chē)牽引的水下運(yùn)動(dòng)體的速度控制方法，包括：(1)確定主閥閥芯開(kāi)度的設(shè)定值；(2)速度控制器獲取當(dāng)前的閥芯開(kāi)度反饋值，并計(jì)算閥芯開(kāi)度比；(3)若閥芯開(kāi)度比不大于閾值，則以單調(diào)過(guò)阻尼的方式逐漸增大閥芯開(kāi)度給定值值至閥芯開(kāi)度設(shè)定值，若閥芯開(kāi)度比大于閾值，則根據(jù)速度設(shè)定值與反饋速度值的差值以及閥芯開(kāi)度反饋值,實(shí)時(shí)給定閥芯開(kāi)度給定值；(4)液壓絞車(chē)根據(jù)主閥閥芯的開(kāi)度牽引柔性水下運(yùn)動(dòng)體以對(duì)應(yīng)速度運(yùn)動(dòng)；(5)循環(huán)執(zhí)行步驟(2)-(4)，直至小車(chē)速度達(dá)到設(shè)定值。本發(fā)明還公開(kāi)了對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于水體分層濾波的水下熱源探測(cè)定位方法，屬于海洋科學(xué)、熱物理學(xué)和模式識(shí)別的交叉領(lǐng)域，意在于對(duì)水體進(jìn)行分層濾波處理，通過(guò)最優(yōu)準(zhǔn)則確定濾除深度，準(zhǔn)確反應(yīng)水下熱源的具體位置。本發(fā)明包括水體中水下熱源的熱輻射仿真步驟、實(shí)測(cè)獲取水下目標(biāo)紅外圖象步驟、水體分層濾波步驟、水下熱源探測(cè)定位步驟。本發(fā)明構(gòu)建分層的海洋水體的熱場(chǎng)模型，進(jìn)一步建立簡(jiǎn)化的水下熱源包括水下航行器的熱場(chǎng)模型，利用水下熱源在水體中熱場(chǎng)模型的結(jié)果

本實(shí)用新型涉及一種多關(guān)節(jié)柔性水下機(jī)械手關(guān)節(jié)單元結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型以中間單元的兩軸端為支撐，聯(lián)接端蓋通過(guò)其軸端圓槽定位，同時(shí)聯(lián)接端蓋和中間單元側(cè)面分別開(kāi)有聯(lián)接端蓋側(cè)壁孔、中間單元側(cè)壁孔；擋片安裝在中間單元的內(nèi)腔；內(nèi)筒兩端和擋片的另一端面接觸，擋片的該端面開(kāi)有和內(nèi)筒外徑一樣大小的擋片圓槽；內(nèi)殼安裝在中間單元的內(nèi)腔，兩端面和聯(lián)接端蓋的下表面接觸，并通過(guò)聯(lián)接端蓋的下表面定位防止其軸向運(yùn)動(dòng)，內(nèi)殼的內(nèi)壁和擋片外圓周面接觸，并對(duì)其產(chǎn)生周向定位作用。本實(shí)用新型在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的前提下，為減少機(jī)械手質(zhì)量，主要零件都采用挖空處理，因此關(guān)節(jié)單元的自重相較傳統(tǒng)的水下作業(yè)機(jī)械臂很小。

研究背景 芯片是人類(lèi)最偉大的發(fā)明之一，也是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心。小到手機(jī)、電腦、數(shù)碼相機(jī)，大到6G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算均基于芯片技術(shù)的不斷突破。半導(dǎo)體光刻工藝水平的發(fā)展是以芯片為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)的基石，目前半導(dǎo)體光刻的制造工藝幾乎是摩爾定律的物理極限。隨著制造工藝的越來(lái)越小，芯片內(nèi)晶體管單元已經(jīng)接近分子尺度，半導(dǎo)體制作工藝的“瓶頸效應(yīng)”越來(lái)越明顯。隨著全球化以及科技的高速發(fā)展，急劇增長(zhǎng)的龐大數(shù)據(jù)量要求數(shù)據(jù)處理模型和算法結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級(jí)，帶來(lái)的結(jié)果就是對(duì)計(jì)算能力和系統(tǒng)功耗的要求不斷提高。而目前智能電子設(shè)備大多存在傳輸瓶頸、功耗增加以及計(jì)算力瓶頸等現(xiàn)象，已越來(lái)越難以滿(mǎn)足大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)計(jì)算力與功耗的需求，因此提高運(yùn)算速度同時(shí)降低運(yùn)算功耗是目前信息工業(yè)界面臨的緊要問(wèn)題。 如當(dāng)年集成電路開(kāi)創(chuàng)信息時(shí)代一樣，當(dāng)下已經(jīng)普及的光通信正在成為新革命力量的開(kāi)路先鋒。與此同時(shí)，光子芯片正在從分立式器件向集成光路演進(jìn)，光子芯片向小型化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)已是必然。相對(duì)于電子驅(qū)動(dòng)的集成電路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特點(diǎn)，利用光信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取、傳輸、計(jì)算、存儲(chǔ)和顯示的光子芯片，具有非常廣闊的發(fā)展空間和巨大的潛能。 項(xiàng)目功能 本項(xiàng)目瞄準(zhǔn)光通信關(guān)鍵技術(shù)及核心芯片，基于量子阱二極管發(fā)光探測(cè)共存現(xiàn)象，探索關(guān)鍵微納制造技術(shù)，研制出可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信、感知功能的一體化光電子芯片。 技術(shù)路線(xiàn) 一、技術(shù)原理及可行性 本項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人王永進(jìn)教授發(fā)現(xiàn)如圖1所示的量子阱二極管發(fā)光探測(cè)共存現(xiàn)象，首次研制出同質(zhì)集成發(fā)射、傳輸、調(diào)制和接收器件的光電子芯片，這些原創(chuàng)工作引起了業(yè)界相關(guān)科研小組地廣泛關(guān)注，化合物半導(dǎo)體同質(zhì)集成光電子芯片成為研究熱點(diǎn)。香港大學(xué)的蔡凱威小組和申請(qǐng)人合作提出濕法刻蝕和激光選擇性剝離技術(shù)，在藍(lán)寶石氮化物晶圓上實(shí)現(xiàn)LED基同質(zhì)集成光電子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)Ooi教授和美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校Nakamura教授小組在藍(lán)寶石氮化物晶圓上，研制出基于氮化物激光器的同質(zhì)集成光電子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院蘇州納米所孫錢(qián)小組在硅襯底氮化物晶圓上，研制出基于氮化物激光器的同質(zhì)集成光電子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK調(diào)制方式下，InGaN/GaN量子阱二極管可實(shí)現(xiàn)Gbps的光發(fā)射、調(diào)制和探測(cè)速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。這些工作表明研發(fā)基于光子傳輸?shù)幕衔锇雽?dǎo)體同質(zhì)集成光電子芯片以實(shí)現(xiàn)片上光子通信是可行的。   二、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝流程 本項(xiàng)目提出的同時(shí)通信/感知一體化光電子芯片基于常規(guī)的藍(lán)寶石襯底氮化鎵基多量子阱LED外延片進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)需特殊定制的外延結(jié)構(gòu)。以典型的2寸氮化鎵基藍(lán)光LED外延片為例，其外延片結(jié)構(gòu)如圖2所示，從下至上依次為藍(lán)寶石襯底、AlGaN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、InGaN/GaN多量子阱層和P型GaN層，通過(guò)調(diào)節(jié)InGaN/GaN多量子阱層的參數(shù)（層厚度與In的比例等等）可制備具有不同中心波長(zhǎng)的光源器件。   圖3為本項(xiàng)目所提出的同時(shí)通信/感知一體化光電子芯片結(jié)構(gòu)。在藍(lán)寶石襯底的氮化物晶圓上通過(guò)刻蝕和沉積等一系列晶圓級(jí)微納加工技術(shù)，制備出單片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N電極可以采用倒裝技術(shù)直接與基板相連，光線(xiàn)從透明的藍(lán)寶石襯底發(fā)出，這樣不僅使得器件具有優(yōu)良的電性能和熱特性而且簡(jiǎn)化了其后期的封裝工藝。 三、技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì) 1、同一塊晶圓上集成LED和PD使得兩者間距離大大縮短，不僅有助于增強(qiáng)PD對(duì)藍(lán)寶石表面反射光線(xiàn)的耦合，提升感知系統(tǒng)性能，而且縮小了器件整體外形，符合集成電子器件小型化、便攜化的發(fā)展趨勢(shì)； 2、單片集成的LED和PD器件相比于傳統(tǒng)異質(zhì)的、分立的LED和PD簡(jiǎn)化了封裝形式和工藝，不再需要對(duì)LED和PD進(jìn)行單獨(dú)的封裝，而且同質(zhì)集成器件的基板也較異質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單統(tǒng)一，極大地縮短了集成系統(tǒng)的制作周期； 3、同時(shí)通信/感知一體化光電子芯片采用相同的工藝就可以制作出LED和PD，簡(jiǎn)化了生長(zhǎng)異質(zhì)材料的復(fù)雜性，縮短了器件流片的周期，使用同一工藝就可將LED和PD進(jìn)行批量生產(chǎn)，有效地降低了生產(chǎn)成本。 四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)所在的Peter Grünberg研究中心擁有完整的LED器件制備、光電性能測(cè)試與電學(xué)性能測(cè)試平臺(tái)，并且項(xiàng)目成員積累了豐富的測(cè)試技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，能夠滿(mǎn)足本項(xiàng)目的同時(shí)通信/感知一體化光電子芯片測(cè)試同時(shí)表征光電參數(shù)與電學(xué)參數(shù)的需求。下圖4所示為器件形貌表征圖，從左邊依次是掃描電鏡圖、光鏡圖、原子力顯微鏡圖。   基于通信感知一體化芯片，本項(xiàng)目利用單個(gè)多功能集成器件成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體脈搏的監(jiān)測(cè)功能，如圖5所示。   另外基于通信感知一體化氮化鎵光電子芯片，我們還實(shí)現(xiàn)了照明、成像和探測(cè)功能為一體的LED陣列系統(tǒng)，如圖6所示。該系統(tǒng)可以在點(diǎn)亮照明的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界光信號(hào)的探測(cè)與感知，通過(guò)后端系統(tǒng)處理后，再將信息通過(guò)陣列顯示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)多種功能的集成。 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王永進(jìn)教授是國(guó)家自然基金委優(yōu)秀青年項(xiàng)目、國(guó)家973項(xiàng)目獲得者，他以第一或通訊作者身份在Light-Sci Appl.等主流學(xué)術(shù)期刊發(fā)表一系列高質(zhì)量研究論文，獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利23項(xiàng)，美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次專(zhuān)題報(bào)道，榮獲2019年中國(guó)電子學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（自然科學(xué)）、2019年南京市十大重大原創(chuàng)成果獎(jiǎng)等。