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2025年度福建省科学技术奖
提名项目公示内容
完成单位:福建省威盛机械发展有限公司(盖章)
项目名称:视觉传感伺服主被动安全控制系统关键技术与产业应用
提名奖种:福建省科学技术进步奖
提名单位:中国科学院福建物质结构研究所
项目简介:
随着工业化、城市化加速,工程机械、矿山装备等移动作业装备已广泛应用于基建、应急、能源及国防等领域。据统计,我国工程机械保有量已超过900万台,其中矿山、港口、建筑等领域的作业装备占比超过40%。然而,此类装备的作业环境非结构化、高动态、强干扰,长期面临粉尘、光照剧变、雨雾、狭窄空间、障碍密集及人机混合作业等复杂工况,加之载荷变化与车体振动等扰动。每年因复杂工况导致的视觉盲区事故达数千起,经济损失数十亿元。视觉感知与智能控制的可靠性直接关乎作业安全与人员生命,是装备智能化的核心前提。然而,针对工程车辆的复杂工况环境,当前传统的视觉感知与控制手段在应对时显得捉襟见肘,亟需创新与突破。例如:多退化因素下图像低照、散射、反光、模糊,导致环境信息失真;动态扰动与边缘算力受限时,单一视觉难以支撑安全系统;坡道、人机混合作业中,传统控制响应滞后,难以实现感知与执行的闭环协同。
针对上述问题,项目围绕复杂环境下工程车辆“视觉增强与稳定感知—目标检测—自适应智能控制”的技术主线开展系统研究,形成了面向主被动安全系统的成套关键技术理论体系,取得了重大创新突破:
首先,针对复杂退化条件下视觉信息获取不稳定问题,研究多源退化机理与任务驱动的视觉清晰化方法,突破传统增强方法与检测任务脱节的局限,构建高质量、稳定的视觉感知前端;其次,针对复杂环境中行人及障碍物检测易受遮挡、低照与动态扰动影响的问题,提出基于特征增强的目标检测方法,显著提升风险目标识别的准确性与鲁棒性;在此基础上,针对复杂工况下安全控制预测性不足与响应滞后的问题,研究数据驱动的多模态风险演化建模与自适应协同控制方法,实现由感知结果向控制决策的高效映射与闭环调节。
项目成果已应用于大型工程机械、矿山装备、应急救援车辆等复杂工况移动作业场景,形成了适应极端环境、复杂工况、应急作业及智能运维的关键技术体系,有力支撑了我国重大装备智能化、精准化发展。
主要完成单位:
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排序 |
主要完成单位 |
主要贡献 |
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第一完成单位 |
中国科学院福建物质结构研究所 |
全面承担视觉传感伺服主被动安全控制系统关键技术与产业应用的总体设计、理论创新、技术攻关、系统集成及成果凝练。 |
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第二完成单位 |
西南交通大学 |
围绕基于视觉伺服控制的多模态协同安全控制方法开展核心理论创新与关键技术攻关,为视觉伺服安全控制算法实现、系统集成及工程化应用提供了关键理论与技术支撑。 |
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第三完成单位 |
福州大学 |
聚焦复杂环境下基于特征增强的行人及目标检测技术开展理论创新与关键技术攻关,在目标检测理论方法、算法架构与工程适配性上实现重要突破。 |
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第四完成单位 |
福建省威盛机械发展有限公司 |
负责视觉传感伺服主被动安全控制系统的技术方案论证、场景需求提炼、车载适配开发与工程化验证工作,为项目成果从实验室走向工程现场、实现关键技术落地应用提供了重要场景支撑与产业验证条件。 |
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第五完成单位 |
闽都创新实验室 |
负责面向视频级感知稳定性的时空一致性清晰化机制的构建,为移动作业工程车辆在复杂动态工况下的环境可靠感知与后续安全预警控制提供了稳定的视频级输入保障。 |
主要完成人及其贡献:
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排序 |
主要完成人 |
工作单位 |
主要贡献 |
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第一完成人 |
李俊 |
中国科学院福建物质结构研究所 |
项目总负责人,作为创新点1-3的主要完成人之一,牵头制定项目总体技术方案、组织技术研究,制定了工程应用方案,在项目技术研究和应用中发挥重要作用。在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的80%。 |
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第二完成人 |
马磊 |
西南交通大学 |
项目主要技术负责人之一,创新点3的主要完成人之一,负责基于视觉伺服控制的多模态协同安全控制技术开发及其工艺的实现。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人同期工作总量的百分比为60%。 |
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第三完成人 |
郑开魁 |
福州大学 |
项目主要技术负责人之一,创新点2的主要完成人之一,负责创新点3中基于全局特征聚焦与信息增强的遮挡行人检测技术研究及其工程化应用的实现。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人同期工作总量的百分比为60%。 |
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第四完成人 |
肖自能 |
福建省威盛机械发展有限公司 |
项目主要技术负责人之一,创新点1和创新点2的完成人之一,主要参与多曝光图像强化方法和基于模型拟合的车道线检测的方案设计,以及项目需求分析与产业化应用推广等内容。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人同期工作总量的百分比为70%。 |
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第五完成人 |
李琦铭 |
中国科学院福建物质结构研究所 |
项目主要技术负责人,创新点2的主要完成人之一,研发了多项复杂环境下基于特征增强的行人及目标检测技术,并参与现场数据采集、算法测试、应用推广等工作。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人同期工作总量的百分比为60%。 |
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第六完成人 |
高银 |
中国科学院福建物质结构研究所 |
项目主要技术负责人之一,创新点1的主要完成人之一,提出基于灰度世界假设理论的图像增强方法。在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%。 |
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第七完成人 |
刘晓玲 |
中国科学院福建物质结构研究所 |
项目产业化推广完成人之一,负责视觉传感伺服主被动安全控制系统及技术的合作推广,在多家合作企业的产品中推动相关技术的示范应用。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人同期工作总量的百分比为50%。 |
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第八完成人 |
陈有章 |
闽都创新实验室 |
创新点1的主要完成人之一,负责面向视频级感知稳定性的时空一致性清晰化机制关键理论研究与技术应用。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人同期工作总量的百分比为50%。 |
主要知识产权目录:
代表性论文:
[1]. Yin Gao, Yijing Su, Qiming Li, Hongyun Li, and Jun Li*. Single image dehazing via self-constructing image fusion[J]. Signal Processing, 2020, 167: 107284.
[2]. Jun Li, Yuxuan Han , Yin Gao* , Qiming Li , and Sumei Wang. An enhance relative total variation with BF model for edge-preserving image smoothing[J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 2023, 33(10): 5420-5432.
[3]. 郑开魁,吉康友,李 俊,李琦铭*. 基于全局特征聚焦与信息增强的遮挡行人检测算法[J]. 工程科学与技术, 2025: 1-18.
[4]. Qiming Li, Yijing Su, Yin Gao, Feng Xie, Jun. Li*. OAF-Net: An occlusion-aware anchor-free network for pedestrian detection in a crowd[J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,2022, 23(11): 21291-21300.
[5]. Dongrui Wang, Jianfei Lin, Lei Ma*, Deqing Huang. Image-based visual-admittance control with prescribed performance of manipulators in feature space[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2025, 72(5): 5060–5070.
代表性论文专著目录:
代表性知识产权:
[1]. 李俊,高银. 一种基于多聚焦融合的单幅图像的复原方法,授权发明专利,2020.06.05,中国,ZL201711294667.7.
[2]. 李俊,高银,郭敬蓉,于滨河,曾辉雄,肖自能. 基于自适应权重的多曝光图像强化方法及装置,授权发明专利,2025.09.23,中国,专利号:ZL202510800776.X.
[3]. 李俊,高银,陈军希,陈有章,张世意,廖嵩缐,基于残差图像的注意力特征的去运动模糊方法及装置, 2025.09.23,中国,专利号:ZL202311262094.5
[4]. 李琦铭,李俊,强华. 一种基于自校准卷积网络的行人检测方法,授权发明专利,2024.02.13,中国,专利号:ZL202110105126.5.
[5]. 李琦铭,李俊,崇米娜. 一种基于骨骼特征的动态表示和匹配的人体行为识别方法,授权发明专利,2020.09.12,中国,专利号:ZL201810106594.2.
[6]. 李俊,高银,晏超. 目标检测方法、装置、电子设备及存储介质,授权发明专利,2023.08.08,中国,专利号:ZL202310593273.0.
[7]. 李琦铭,李俊,肖自能,喻雷平. 一种基于模型拟合的车道线检测方法,授权发明专利,2022.09.30,中国,专利号:ZL201910089048.7.
[8]. 林剑飞,马磊,孙永奎,鲁文儒,王冬瑞,郝浩楠,王宇涛. 基于分数型障碍李雅普诺夫的固定时间视觉伺服控制方法,授权发明专利,2025.04.22,中国,专利号:ZL202410613345. 8.
[9]. 鲁文儒,马磊,孙永奎,王冬瑞,林剑飞,王宇涛,邱政权. 特征空间下的 基于不同意图的鲁棒自适应变导纳控制方法,授权发明专利,2025.09.26,中国,专利号:ZL202510074943.7.
[10]. 李俊,谢银辉,毕钰泉. 高速轨道检测机器人控制系统V1.0, 软件著作权,203SR0206246. 2022-11-08.
其他支撑材料目录:
1、评价证明材料
2、经济效益财务证明
3、应用单位应用情况
4、曾获科技奖情况证明
5、代表性论文(专著)被他人引用情况
6、主要完成人情况表
7、主要完成单位情况表
8、合作关系证明
9、项目立项证明
10、项目结题、验收证明
11、检索查新报告