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100万帧/秒 带你看清火箭尾焰

文章来源:01彩票网站
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发布时间:2018-12-24 09:38:00

量子芯片。

骨科手术机器人。

高速摄像机。

01彩票网站讯 据江淮晨报报道,每秒能拍100万张图片的高速摄像机;下达指令便能进行手术定位,操作精度达0.8毫米的骨科手术机器人;较计算机处理器“能力”指数级增长的量子芯片……安徽科技到底有多发达?来科技展,看“高精尖”的“超能力”。

100万帧/秒带你看清火箭尾焰

人肉眼可分辨的最高影像帧率是24帧,也就是人可以看清每秒呈现24张图片的影像。而在本次科技展军民融合展区,一台名为“千眼狼”的高速摄像机,每秒可拍摄100万张图片。

“日常用的手机和普通照相机一秒钟25帧左右,普通的高速摄像机一秒钟在40万到50万帧之间。而我们这个产品最高能达到100万帧每秒。”合肥富煌君达高科信息技术有限公司工作人员周强介绍,“千眼狼”高速摄像机X系列,打破了国外技术垄断,实现了每秒可拍摄100万张图片的国际领先水平。

“这项技术,可以捕捉到更多肉眼以及普通高速摄像机无法观察到的信息。”目前,“千眼狼”高速摄像机在科研领域应用广泛。例如,可以精确捕捉到核弹爆炸瞬间冲击波的状态、子弹射击瞬间的运行轨迹、导弹发射轨迹以及火箭升空瞬间的尾焰信息等。该摄像机还可应用于工业以及军工领域。

关键部件皆自主研发

本次展会,合肥富煌君达高科信息技术有限公司还带来了各有技术特点的2F、5F、5KF等不同的高速摄像机系列。这些产品打破了欧、美、日同类技术在国内的垄断地位,是现阶段唯一成熟商品化的国产高速摄像产品,已在各领域参与了大量的实际运用。

该公司是由中国科大博士研究团队在2011年创办的。“从最初几千帧的水平一直到如今可实现100万帧,花了近7年的时间。”工作人员介绍,提高摄像机帧率的技术难点,在于传感器与处理器,以科大博士研究团队为核心,这些关键部件全部由公司自主研发。

“取得如此快的技术进步,和公司所在地高新区良好的创新环境密不可分。”公司军品负责人严德斌表示,从最初的“小作坊”到如今上百号人,并拥有了相关的研发部门、生产部门、销售部门,得到了合肥市在科技创新政策、人才等方面很大的支持。“下一步,我们将继续研发更高帧率、更高分辨率的高速摄像机系列产品。”

骨科机器人让手术定位精度达0.8毫米

过去,医生在进行传统的骨科螺钉内固定手术时,患者的创口较大,出血量也较多,螺钉偏移的情况也偶有发生。展会现场,一款由安徽天智航医疗科技有限公司研发的天玑骨科手术机器人已经可以解决这些问题。

这款机器人由三大部分组成,分别是“大脑”——主控系统、“眼睛”——光学跟踪器、“手臂”——机械臂。该公司工作人员张序庆介绍,在手术之前,先给患者拍一组放射性的影像片子,导入机器人系统。之后,医生可在主控系统屏幕上,依照片子,对手术部位进行确认,并对手术路径进行规划。之后,机器人的“眼睛”会在患者身上进行光学定位,同时,机械臂将按照指令执行到相应位置,配合医生进行微创切口手术螺钉置入。

“人为进行手术时,需要切开较大创口暴露手术视野,而利用机器人准确定位,只需切开2厘米左右的创口即可。”张序庆说,“利用机器人,手术定位精度能达到0.8毫米,避免了一些人为因素,保证手术的精准。”据介绍,它平均能帮助医生提高手术效率20%以上,并能减少手术出血及患者损伤。在一定程度上,也降低了手术费用和时间。

这款天玑骨科手术机器人不仅荣获国家科学技术进步奖二等奖,在今年,还作为国产医疗设备高端制造的代表,在首届进博会上展出。其是目前国际上唯一能够开展四肢、骨盆以及颈、胸、腰、骶脊柱全节段手术的骨科手术机器人,突破了多项关键核心技术。

该设备于2016年11月份上市,目前,在全国装机了40多家医疗机构,完成手术5000多例,并且在已完成的手术操作中,正确率达到百分之百。其中,安徽医科大学第一附属医院也使用上了该设备。“许多人手术喜欢找专家,觉得手术会更加精准,但专家资源还是相对有限的。而这款机器人的应用普及,也将有助于推动医疗资源的均等化。”

量子芯片能力可“秒杀”电脑处理器

本次展会,本源量子带来了由其自主研发量子芯片的实物。记者了解到,由于拥有“传统电子计算机要算15万年的难题,量子计算机只需1秒”的美妙前景,量子计算引发了全世界的科技竞赛。而合肥的本源量子也在这场世界竞赛中,展现了安徽的创新实力。

量子芯片与传统的计算机芯片相比,能处理更加复杂的任务。在同样的任务中,也具有更快速的处理速度。“这些量子芯片是去年研发出来的,与传统芯片相比,它的能力是呈指数级增长的。”本源量子工作人员说,“如果人脑主要能处理1+1=2,那电脑芯片则可以处理2×2=4,而运用了量子算法的量子芯片,则可以计算2的2次方。这就好比它们之间的量级差别。”

除了芯片,本源量子还带来了在本月初研制成功的首款国产量子计算机控制系统。目前绝大多数量子计算机研发团队,仍在使用商用仪器设备自行搭建量子计算机控制系统,由于传统的科学仪器仅负责单一的信号输出或者采集任务,存在成本昂贵、兼容性差、功能冗余、难以集成等系列问题。

针对此项技术难题,本源量子研制了一套精简、高效的量子计算机控制系统——本源量子测控一体机。该系统可将所有量子计算控制系统的功能,集成在一台能够完整实现对量子芯片控制的机器内。“芯片运行需要一个匹配的控制系统。如果说量子芯片是人的‘大脑’,量子计算机控制系统就如人的‘骨干”,它就相当于台式电脑的主机。”

“量子计算机控制系统能使量子芯片性能优势最大化。”工作人员介绍,这套系统主要应用于量子芯片的测试研究与量子计算机的原理搭建,提供量子芯片的运行环境与接口,以及量子芯片所需关键信号的生成、采集、控制与处理等,执行对量子计算机程序的编译。它还能够应用于精密测量、基础科学研究、雷达探测等更广泛的领域中。

(晨报记者刘畅司晨文/摄)

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