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聚焦多维信息处理研究,服务上海科创中心建设 @上海市多维度信息处理重点实验室

陶婷婷 上海科技 2023-02-18


上海市多维度信息处理重点实验室面向国家和上海市经济社会发展重大需求,瞄准多维度信息获取与处理学科前沿和产业发展中的瓶颈性科学难题,围绕复杂场景的多维度信息感知与协同控制一体化的联合优化理论与关键技术开展原创性、探索性、前沿性和系统性研究,突破多维度、高精度、智能化信息处理中的瓶颈问题,为医疗诊断、智慧监控、机器智能等领域的应用提供理论基础和技术支撑,引领多维度信息处理及应用的新发展。



多维度信息处理重点实验室

前身是由薛永祺、童庆禧两位院士

创建的成像信息联合实验室,

后由褚君浩院士筹建

成为上海市重点实验室。


薛永祺院士、童庆禧院士

是中国遥感技术应用领域的开拓者,

褚君浩院士是红外物理学家,

研制成功

PZT和BST铁电薄膜非制冷红外探测器

并实现了热成像,提出了CTX公式,
为中国物理科学研究作出了重大贡献。


褚君浩院士(左)与薛永祺院士(右)为实验室揭牌


实验室第一任主任吕岳教授,

研制的信函自动分拣机

和包裹自动分拣机得到推广应用

并出口国外,

获得邮电部科技进步一等奖、

中国邮政科学技术一等奖、

上海市科技进步一等奖。


基于多源信息融合的邮件分拣关键技术及应用


上海市多维度信息处理重点实验室主任李庆利教授向上海科技介绍:

实验室成立8年多以来,传承院士们的勇于创新精神,以引领未来信息科学技术前沿的多维度信息处理科学探索为目标,解决多维度、高精度和智能化问题,落实围绕信息感知分析与智能系统、生物信息处理与智慧医疗、语言认知与计算智能、微纳传感与智能系统四个方向开展基础理论和应用研究,聚焦智慧医疗、智慧制造、智慧城市、智慧媒体四个领域,形成实验室的研究优势和特色。




多维度信息采集与器件


李庆利介绍说,聚焦“面向人民生命健康”战略,服务上海“大数据精准服务大健康”战略,实验室团队针对当前人工智能病理影像分析主要以彩色图像为数据源,病理信息有限,丢失病理样本隐含的非形态变化信息问题,将高光谱成像用于病理信息感知,自主研发双光路全玻片病理高光谱成像系统,原位获取显性和隐性病理信息,解决彩色图像信息量有限的问题。目前,已建立首个精标注的胆管癌显微高光谱多模病理影像数据集并公开,现已被国内外800余次下载。相关方法在皮肤真菌、结核分枝杆菌、染色体核型分析、骨髓片分析方面得到临床应用。提出的生成和分析方法还应用于磁共振和CT影像,与上海电气合作开发的骨科手术机器人影像处理核心软件,术前、术中重建误差分别小于1.5mm、1mm,装配有该软件的国产手术导航机器人在上海六院完成试验,即将进入临床应用。上述研究成果转化获医疗器械注册证5项,已推广至华山医院、瑞金医院等36家医院,年销售额达1200余万元。

高质量多维医学影像获取与生成


新型电子器件是构建多维度智能信息采集器件的核心,研究团队力图从“材料-器件-芯片-系统”垂直领域实现多维度智能信息采集。开展了新型材料与原理器件的研发;基于第三代半导体材料等,构筑集成电路高速晶体管,通过研究材料失效机理,提出优化晶体管结构的有效方案,实现高速信息采集器件;研制自供能纳米器件,突破过往环境中能量采集限制,为未来能源器件提供了新的解决方案。基于以上新型信息采集器件,自主设计集成电路定制芯片,构建超低功耗多维度信息处理系统。科研成果发表在顶级期刊Adv. Mater.、National Science Rev.等国际期刊上,受到国际同行高度肯定,相关成果获得上海市科技进步二等奖。


石墨烯基原位柔性传感器及应用




多维度信息分析理论与方法


研究团队针对复杂环境下

多源视频目标的

“定位不精”“识别不准”“理解不透”

等问题,

经过多年的持续努力,

通过对多源视频目标精准定位分割、

多维低质数据智能识别

以及视频事件知识图谱构建,

取得了一系列关键技术突破,

实现多源目标的动态捕捉

和智能检测与多维低质目标的智能识别,

并对视频识别的内容做关联推理,

为关注的多源视频事件提供分析依据。


所研制的具有完全自主知识产权的监控视频智能分析系统,达到国内领先、国际先进,在公安部、江西省等几十家安保消防单位推广应用,提高了多视频源的实时分析能力,有效降低监控工作人员的工作强度,有力地推动了该领域的技术进步,取得显著的经济和社会效益,成功实现产业化,获得2019年度上海市科技进步二等奖。相关创新技术应用于“视频会议系统”,该系统在2014年APEC会议、2015博鳌亚洲论坛、2017金砖会等重大活动中的安保方面起着重要作用,在2017-2019年连续三年市场占有率排名第一,达到21.9%,新增收入11.25亿元,新增利润3867万元,新增税收5240万元。


复杂条件下监控视频信息处理与应用




模式分析理论与知识处理


聚焦智能技术赋能政务、教育等领域,攻关复杂场景下多维知识自动发现等关键技术,提升行业自动化信息处理水平。针对知识图谱难以达到覆盖度和准确度双高的困局,突破人机混合知识图谱构建等理论,融入多维知识自动发现与精化等领域核心技术,解决小样本下领域新知识发现、概念图谱的人机混合搭建等多项关键难题。面对多语种、多场景的图文识别难题,突破复杂场景多维信息感知和多语种混合建模技术,多维状态追踪和基于语义抽象规则的自然语言对话理解技术,结合基于自动机器学习的端到端字符序列识别方法,实现面向实际应用场景的高精度的多语种图文识别和智能归类。上述相关成果获上海市自然科学奖二等奖。


基于智能问答的智能服务机器人关键技术及应用


用户行为分析与个性化信息推送核心技术与应用系统


除此之外,实验室相关团队抓住“信息化、智能化融入传统集装箱行业”的机遇,针对现代物“信息前置、多维可视化、可追踪”的需求,创新一批科研成果。主导和参与制修订国际标准3项,首次将北斗定位和通信及相关发明纳入ISO/TS 18625,打破国际上定位即为GPS的惯例,提升中国在国际标准领域的话语权。目前,标准已被英国、荷兰、丹麦、捷克采纳为国家标准,美国、德国在投票中确认已在本国得到实际应用。相关成果已在上海检验检疫、上港化工、浦东运输、中石油、壳牌、新奥能源等百余家单位得到应用,并获2018年上海市科技进步一等奖和第十八届中国国际工业博览会银奖。


集装箱多维跟踪系统


负责人告诉记者,

实验室重视学术交流平台搭建

与中青年学术骨干培养,

学术思想活跃,学术氛围浓厚,

创新活力充沛,人才培养成效显著,

推动青年人才挑大梁、当主角。


承办第十二届图像与信号处理、

生物医学工程与信息国际学术会议


实验室主任李庆利教授向记者表示:“未来,多维度信息处理重点实验室仍将以服务国家和上海重大需求、推动学科发展、促进经济社会发展的重要科技领域和方向为导向,以聚集和培养优秀科技人才为抓手,以关键核心技术突破为标志,全面提升实验室的综合实力,为推进上海建设具有全球影响力的科技创新中心作出更大的贡献。”



上海市多维度信息处理重点实验室

依托单位:华东师范大学

筹建年份:2014年

实验室主任:李庆利教授

实验室目标:

实验室以“多维度、高精度、智能化”为目标,致力于成为多维度信息处理领域国际知名的科学研究、技术创新和人才培养基地。








重点实验室是上海市科技创新体系的重要组成部分,是组织高水平科学技术研究、集聚培养优秀科技创新人才、开展高水平合作交流的创新策源基地。重点实验室的主要任务是面向国家与本市重点发展战略领域,开展基础研究、应用基础研究和前沿技术研究,获取创新成果和自主知识产权,打造创新策源和人才高地,构建具有本市特色的科技创新实验室体系。


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这18家上海市重点实验室的“神秘面纱”

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