关于申报复杂零部件智能检测与识别 湖北省工程研究中心2025年度开放课题的通知

关于申报复杂零部件智能检测与识别

湖北省工程研究中心2025年度开放课题的通知

各有关单位：

武汉软件工程职业学院（武汉开放大学）复杂零部件智能检测与识别湖北省工程研究中心（以下简称“工程研究中心”）2023年11月获省发改委认定。为加快工程研究中心建设，加强复杂零部件的智能检测与识别研究，寻求突破智能检测装备产业核心技术，增强高端供给，服务制造业高端化、智能化、绿色化发展，提升产业链供应链韧性和安全水平，经研究，决定面向国内外大学、科研机构及企业技术人员开展2025年度开放课题申报工作，现将有关事项通知如下。

一、课题研究方向

1.强反光复杂结构零部件尺寸精度在线智能检测技术研究

研究内容：

（1）研究耦合特征提取与噪声去除的曝光图像预测模型，提出基于深度强化学习的最优曝光序列生成方法，实现强反光表面的高覆盖率测量；

（2）建立多模态光传输引导的面结构光互反射成像模型，提出融合立体几何约束与拓扑约束的自适应分区投影重建方法，实现互反射区域的精确测量；

（3）提出融合可视性-角度-曝光度的强反光零件可测性评估模型，构建考虑测量效率与测量质量的视点-路径同步优化模型，实现测量视点与路径的自动生成。

2.基于3D结构光的错漏装检测技术研究

研究内容：

（1）建立基于深度学习的部件装配缺陷（错装、漏装、异物）检测模型，融合点云特征与RGB纹理信息，实现快速的零件错漏装判断；

（2）面向复杂装配关系的多层级特征匹配算法，提升微小缺陷（如螺钉缺失、接缝错位）的识别率。

（3）开发自适应阈值分割技术，应对多批次、多型号部件的柔性化检测需求。

3.面向航空叶片的自动化检测技术研究

研究内容：

（1）提出闭环反馈控制动态规划的状态空间数学描述及稳定性分析方法，开发动态反馈优化的最佳测量视点生成与更新技术。

（2）研究将曝光参数最优选取建模为高斯过程推理学习的方法，建立测量视角实时计算调整策略，提出基于高斯过程推理学习的曝光参数优化算法。

（3）开发叶片专用测量规划软件。

4.复杂铸件智能余量分析与识别定位划线技术研究

研究内容：

（1）非结构化点云余量智能识别：设计设计层级式配准策略的点云与模型匹配算法，构建语义化余量热力图，结合工艺知识库自动标注优先加工区/避让区，支持余量再分配建议，实现余量智能化分布。

（2）机器人高精度识别定位与力控划线：开发机器人关节温漂在线预测模型，实时补偿定位偏差，提升机器人定位精度；研究“测头-工具”一体化建模的测量点云坐标系与划线坐标系标定算法，减少传统机器人运动学误差对手眼标定精度的影响；研究基于六维力传感器的划线压力自适应控制技术，避免工具划伤或打滑。

（3）加工工艺驱动的机器人划线路径规划：设计以加工工艺规则为驱动的路径规划代价函数，提出基于遗传算法的最优划线路径生成算法，减少机器人关节空行程，提升划线效率。

5.基于混沌理论与人工智能的非稳态多工况带钢表面缺陷精准检测技术研究

研究内容：

（1）多模态数据采集：搭建机器视觉检测平台，针对不同非稳态工况下带钢开展多模态数据采集，为表面缺陷检测提供数据支撑。

（2）混沌特征提取：剖析带钢表面缺陷信号混沌特性，经信号去噪提升信号质量，减少检测干扰，并用特征增强手段凸显缺陷信息。

（3）多层级信息融合：融合提取的混沌特征与传统图像特征，采用自适应方法对不同尺度分级信息校准融合，构建多层级特征向量，为缺陷检测提供有效表达。

（4）智能检测系统：构建多维度多任务深度学习网络，挖掘带钢表面特征，实现高速精准实时检测与智能决策，提升带钢生产自动化与效率。

6.基于时空同步的空间 3D 编解码结构光技术研究

研究内容：

（1）研究编码结构光投影系统，基于 LED 光源的投影技术研究通过优化光源设计和光学系统，在保证高投影性能的同时，有效降低成本；

（2）研究多传感器与光源之间的精准协同工作技术，实现微秒级时间精度同步系统；

（3）实现亚米级自动化空间标定技术，通过自主研发的编码标定图案，结合全自动标定系统，提高设备空间标定的效率、精度和稳定性。

（4）基于结构特征和纹理特征的高精度视觉 SLAM 算法，基于快速位姿图优化方法以及多帧精细配准技术，实现精确的位姿估计。通过对大数据的优化处理，提高位姿估计的准确性，进一步提升了 3D 拼接的精度和效率。

7.面向复杂零部件微小缺陷检测的多模态数据融合技术研究

研究内容：

（1）研究二维RGB与三维点云的协同超分辨率重建模型，提出基于双分支动态协作网络的超分辨率重建方法。二维RGB图像分支：研究浅层特征提取、深层特征提取和重建模块，研究高效的多路径协同注意力机制，探索不同通道和空间位置的特征表示，在降低计算成本的同时实现二维RGB图像的高精度重建。三维点云分支：研究点特征嵌入、特征扩展和坐标重建模块，实现密集三维点云的精确重建。

（2）构建多视角环境下跨模态特征融合的表达模型，将二维RGB图像和三维点云数据分别输入预训练特征提取网络，提取各自特征。研究融合双向映射与逐点聚合的跨模态特征学习方法，采用轻量级MLP网络分别处理二维到三维和三维到二维的特征表示，通过特征融合模块整合多模态特征，形成综合特征表示，提升在多视角场景下数据不一致或存在遮挡情况下的微小缺陷检测能力。

8.基于机器视觉的智能刀具尺寸缺陷检测技术研究

研究内容：

开展基于机器视觉的刀具尺寸缺陷智能检测研究。

（1）研究基于亚像素边缘检测的刀具尺寸测量算法，提高测量精度；

（2）研究基于机器学习的刀具缺陷特征提取与分类算法，实现缺陷的自动识别和分类；

（3）实现对使用周期内的刀具精度全面监测，建立常见加工材料的刀具磨损模型，预测常见刀具材料的使用寿命；

（4）开发基于机器视觉的刀具尺寸缺陷智能检测设备及配套软件。

9.基于光度立体的智能表面缺陷检测技术研究

研究内容：

（1）光度立体成像系统搭建与优化：研究不同光源配置（数量、角度、强度）对表面缺陷成像的影响，优化光源布局方案。开发高精度图像采集与同步控制模块，实现多角度图像的高效采集；表面法向量与反射率重建算法研究：研究基于光度立体视觉的表面法向量和反射率重建算法，提高重建精度和鲁棒性。针对不同材质表面，研究自适应反射率模型，提高算法普适性；

（2）表面缺陷智能检测算法研究：研究基于深度学习的表面缺陷特征提取与分类算法，实现缺陷的自动识别和分类，研究基于三维形貌信息的缺陷量化方法，实现缺陷尺寸、深度等参数的精确测量。

（3）在线检测系统开发与验证：开发基于光度立体的表面缺陷在线检测系统，实现实时检测和数据分析。在实际工业场景中进行系统验证，评估系统性能和可靠性。

二、课题申报条件

1.申报课题须符合工程研究中心研究方向，具有较强的学术理论和工程实践意义，具备较强的应用前景，能够促进智能制造发展。

2.具有博士学位或中级及以上专业技术职务的人员均可申请，每位申请人只能申报1个工程研究中心项目（已获批工程研究中心项目且在研的，不能申报，项目结项后可以继续申报）。

3.申请人应保证课题研究所需时间投入，保证课题顺利开展，每个项目团队成员最多参加2项工程研究中心项目研究。

三、课题研究经费

基础资助额度为每课题5万元。针对研究难度较大、技术需求特殊或具有重大创新潜力的课题，经学术委员会综合评估后，可突破基础标准适当提高资助额度，具体增幅依据课题实施方案的科学性、研究价值及预算合理性综合确定。课题经费使用遵照武汉软件工程职业学院（武汉开放大学）纵向科研经费管理办法和立项后签署的《项目合同书》。

四、项目管理

开放课题所取得的研究成果，如论文、研究报告、标准、科技奖励等，其知识产权为工程研究中心和课题负责人所在单位共有，成果需署名“复杂零部件智能检测与识别湖北省工程研究中心”。研究成果如需组织鉴定或评审，由工程研究中心负责办理，申报各类优秀成果奖可由双方单位联合进行。

五、预期研究成果

项目研究周期一般2年以内，预期成果主要为以下类别：

1.关键技术。攻克智能检测装备产业关键核心技术。

2.新产品。开发新产品且市场化推广实现营收，为企业创造经济效益。

3.知识产权。授权发明专利、软件著作权和其他知识产权。

4.各类标准。主持或参与国标、行标、企标制定。

5.科技奖励。获得副省级市及以上科技奖励。

6.成果转化。深入开展产学研合作，深化与其他单位的合作，获批省部级及以上科技项目，实现科技成果转化和社会服务横向到账。

7.发表高水平论文。发表全国中文核心期刊以上学术论文。

每个申报课题至少要将以上2类或以上成果作为预期成果。

六、项目申报时间

申请人填写《复杂零部件智能检测与识别湖北省工程研究中心项目申报书》（附件1），2025年4月26日24：00之前，将电子版申报书和项目申报汇总表（附件2）一并发送到武汉软件工程职业学院（武汉开放大学）工程研究中心邮箱gcyjzx2025@163.com。签字盖章后的纸质申报书于2025年4月30日前快递至湖北省武汉市东湖高新技术区光谷大道42号武汉软件工程职业学院光谷校区北院。

七、联系方式

联系人：万民标

联系电话：18717124817

地址：武汉软件工程职业学院光谷校区北院（湖北省武汉市东湖高新技术区光谷大道42号）

附件：

1.复杂零部件智能检测与识别湖北省工程研究中心开放课题申报书

2.复杂零部件智能检测与识别湖北省工程研究中心开放课题申报汇总表

武汉软件工程职业学院  武汉开放大学

2025年3月31日