申報2020年度陜西省科學技術獎項目提名公示

發布人:陜西省通信學會
發布日期:2020年5月29日

陜西省科學技術進步獎提名書

(2020年度)

專業評審組:電子與通訊技術成果登記號:9612020Y0667

一、項目基本情況

獎勵類別:(R技術開發技術推廣社會公益)

項目名稱

項目名稱

多源影像協同處理技術在通信網建及運維中的應用

公布名

(專用項目)

多源影像協同處理技術在通信網建及運維中的應用

主要完成人

孫偉,楊付正,趙小龍,耿冰蕊,張文博,高俊峰,劉榮,張永奎,袁棟

主要完成單位

西安電子科技大學,中國鐵塔股份有限公司陜西省分公司,清華大學天津電子信息研究院,廣州杰賽科技股份有限公司

是否國家秘密技術項目

R否(在系統勾選)

項目密級

非密

定密日期

 

保密期限(年)

 

定密機構(蓋章)

 

學科分類

名稱

1

圖像處理

代碼

5104050

2

無線通信技術

代碼

5105015

3

 

代碼

 

所屬國民經濟行業

電訊服務

所屬陜西省重點發展領域

信息產業及現代服務業

任務來源

國家計劃R國家基金部委計劃省級計劃省市基金委廳局和設區市級計劃其他企業國際合作自選R其他

具體計劃、基金的名稱和編號:

1、 國家自然科學基金青年項目“視覺原理指導下的動目標檢測與跟蹤新方法研究”(61201290)

2、 中央高;究蒲袠I務費“非合作目標交會對接中的視覺導航關鍵技術研究”(K50511040008)/3

3、 中央高;究蒲袠I務費“臨近空間偵察系統圖像增強新方法研究” (JB141307)

4、國家自然科學基金面上項目“通信生態系統中DASH視頻業務QoE評估研究”(61571337)

已呈交的科技報告編號:

授權發明專利(項)

33

授權的其他知識產權(項)

27

項目起止時間:

起始:2011年  6 1

完成: 2017 年   3月  1

陜西省科學技術獎勵委員會工作辦公室制

二、提名意見(適用于單位提名)

提名者

陜西省通信學會

通訊地址

陜西省通信學會

郵政編碼

312

聯系人

司改霞

聯系電話

18992873690

電子郵箱

sic_sic@163.com

傳真

312-312

提名意見:

我單位認真審閱了該項目提名書及附件材料,確認相關表格內容符合陜西省科學技術獎勵工作要求。

本項目針對新建基站選址,因用戶數量多、業務種類多、網絡資源有限,對基站規劃選址勘察、站址運維等方面的實際需要;針對業務融合、終端融合、能力開放、網絡資源管控的需求,采用“原理分析-技術突破-平臺開發-產業化應用”的總體思路,依托多個國家重大專項項目、國家863計劃項目、國家自然科學基金項目等課題,進行了十多年的產學研聯合攻關,攻克了多項核心關鍵技術,制定了多個國家行業標準和國際標準,獲得大量國家專利和其他知識產權,基于關鍵技術的研究與開發,獲得重大突破,研制出“多源影像協同處理技術在通信網建及運維中的應用”并進行推廣。

傳統的新建基站選址和維護工作,主要是派出大量人員外出巡檢獲得查勘數據,利用CAD復原圖紙,精確度差,工作效率低。本項目利用無人機航拍,并將數據進行高質量的回傳處理,代替人力查勘及運維工作,高效率完成重建圖像進行仿真,協助鐵塔公司進行站址的規劃設計、運維巡檢工作。

項目成果已在電信運營商網絡、行業信息通信網、企業網、智慧城市運營網絡等各個不同領域推廣應用,獲得顯著的經濟效益和社會效益。

提名該項目為陜西省科學技術進步獎二等獎。

聲明:本單位遵守《陜西省科學技術獎勵條例》及其實施細則的有關規定,承諾遵守評審工作紀律,所提供的提名材料真實有效,且不存在任何違反《中華人民共和國保守國家秘密法》和《科學技術保密規定》等相關法律法規及侵犯他人知識產權的情形。如產生爭議,保證積極調查處理。如有材料虛假或違紀行為,愿意承擔相應責任并接受相應處理。

法人代表簽名:單位(蓋章)

 

年月日年月日

提名項目獎勵等級意向(由項目組填寫)

一等獎

 

二等獎及以上

三等獎級以上

 

說明:省科學技術獎一、二、三等獎項目,實行按等級標準提名、獨立評審表決的機制。提名單者應嚴格依據省科學技術獎的標準條件,說明提名項目的貢獻程度及等級建議。僅提名一等獎評審落選項目不再降格參評二等獎,提名二等獎及以上的評審落選項目不再降格參評三等獎。項目組與提名單位溝通后,做出提名等級意見;提名項目正式提交后,提名等級建議本年度不得變更。請在相應欄打“√”進行選擇,并由第一完成人簽字確認。

軟科學標準計量科普類項目請勾選二等獎及以上或者三等獎及以上。

 

第一完成人簽字:

年月日


三、項目簡介


隨著5G新基建和國家信息化寬帶中國戰略的實施,三大運營商均提出了大規模的站址需求,鐵塔公司面臨著一方面要滿足客戶站址建設需求,另一方面要解決選址建設難度,確保站址落地。鐵塔公司需要充分發揮掌握的存量資源、歸集3家運營商需求的優勢,力爭在站址規劃滿足率、共享率以及落地率方面達到行業領先水平,確立移動通信基礎設施的公共基礎設施地位,實現規劃站址的落地。鐵塔公司長期的站址儲備需要解決站址預規劃空洞,更好的化“被動需求”為“主動引導”,提升資源利用率。

傳統手段的新建基站選址和維護工作主要是派出大量人員外出巡檢的方式獲得查勘數據,利用CAD復原圖紙,精確度差,耗費大量的人力物力,工作效率低。本項目提出利用航空攝像、遙感等技術對建站路線進行高清晰度影像獲取,并將數據進行高質量的回傳處理,高效率完成選址區域地形地貌精確重建。通過智能數據分析,提取敏感目標分布,解算優化建站點位及建議路線。最終信息輸入“鐵塔站址預規劃平臺”可進行精細化基站網絡規劃。除協助鐵塔進行站址的規劃設計外,本項目提供的分析數據,還可以在運維巡檢工作中提供站址環境基礎信息,為復雜環境下人工維護、應急搶險作業等的提供數據支持。

本項目針對多源影像協同處理技術在通信網絡建設中如何進行精細化網絡規劃、降低人員成本、提升人員效率、降低通信建設過程安全風險等方面進行革新,采用“數據采集-技術突破-平臺開發-產業化應用”的總體思路,依托國家自然科學基金項目等課題,進行多年的產學研聯合攻關,復雜氣象條件下的影像細節增強與目標建模、攻克了復雜環境下的高清影像高效編碼、網絡站點規劃與優化等核心關鍵技術,形成了一批國際前沿的研究成果,為精準網絡規劃、提升資源利用率、降低網絡建設和運維成本奠定了關鍵技術及裝備基礎。

五、客觀評價

1.學術評議

項目的研究成果在無人機航測視頻去霧優化理論、算法及其應用領域產生了重要的影響,得到了國內外同行的廣泛引用和關注,項目組發表在OPTIC上的論文被無人機領域具有代表性的研究者引用。IEEEE Fellow、Upenn教授、CCF-GAIR2016最佳演講者、美國工程院院士、賓夕法尼亞大學工程學院院長Kumar Vijay教授及合作者在其論文中引用了項目組關于視頻深層去疊工作,將項目組設計的航測視頻去疊去霧霾算法與當下眾多具有優異性能的算法進行了比較,通過分析邊緣保持、速度、顏色失真、光暈偽影、大霧度梯度、梯度反轉偽影和阻塞偽影等數據,指出項目組提出的方法能夠有效提升航測視頻去霧霾清晰度。龐培法布拉大學教授、SIAM-SIIMS副主編,Bertalmio Marcelo博士在其發表的文章中對項目組的工作進行了引述并給予高度肯定,指出基于物理的算法,本項目算法完全可以解決圖像及視頻去疊問題。

項目相關研究成果出版《新一代高效視頻編碼標準H.265/HEVC:原理、標準與實現》,總結了多項項目組提出的率失真優化及編碼器實現技術,是國內第一本針對H.265/H EVC的專著,已再版三次。

2.行業評價

國家“萬人計劃”領軍人才,國家杰出青年基金獲得者,西北工業大學黃攀峰教授認為:雙介質下基于雙目視覺的目標姿態測量方法,有效的提高了測量精度,對本領域的技術提升有重要意義。中科院西安光學精密機械研究所曹劍中教授認為視頻壓縮技術達到了國內先進水平。西北工業大學365所李大健教授認為圖像增強技術到達了國際先進水平,由于NASA處理效果,視頻記錄設備已在西北工業大學365所應用廣泛。

中國聯通對該項目的評價為:“通過無人機多源影像協同處理技術進行規劃選址勘察,可大幅降低設計人員工作時長、強度和風險,尤其在山區、江河等站址勘察條件艱苦區域,可代替人工完成日常運維巡檢工作”,“采用無人機采集數據和用戶的感知質量作為規劃指標的規劃方案,引入三維射線跟蹤預測,實現了立體精細化網絡規劃仿真,為無線網絡精準規劃及優化關鍵問題提供更優質的服務”,“以其領先的水平、完整的技術服務大大提高了網絡運營、管理創新能力,并節約了網絡建設成本”。

2020年5月19日在陜西西安召開了“多源影像協同處理技術在通信網建及運維中的應用”科技成果評價會,專家委員會認為:該成果在高效編碼、目標細節增強、敏感點檢測和站點優化方面取得了重大技術創新,為精準網絡規劃、提升資源利用率、降低網絡建設和運維成本奠定了關鍵技術。整體技術達到國內先進水平,在移動通信網絡的建設和維護工作中發揮極其重要的作用。

3.技術標準

項目組提出的視頻質量評價測度(網絡視頻質量包層評估模型研究)成為了國際標準ITU-T P.1201的核心技術。

4.技術測試

基于項目組核心技術開發的規劃平臺經其他使用方委托第三方測試,結果表明該平臺可精細化網絡規劃仿真,提高網絡規劃效率。

5.項目驗收

國家自然科學基金項目“視覺原理指導下的動目標檢測與跟蹤新方法研究”于2016年完成項目通過審核并結題。國家自然科學基金青年項目“視覺原理指導下的動目標檢測與跟蹤新方法研究”于2015年12月完成項目驗收并結題。國家自然科學基金項目“通信生態系統中DASH視頻業務QoE評估研究”于2019年12月完成項目驗收并結題。

6.獲獎情況

項目技術相關論文《Calculating the truck’s box volume with a single image under the circle projection and vanishing points constraint》獲得第十四屆國際智能信息隱藏與多媒體信號處理會議最佳論文獎。

1.應用情況

“多源影像協同處理技術在通信網建及運維中的應用”自2017年陸續應用于陜西鐵塔的站址預規劃及日常網絡建設及運維工作中,顯著提升了鐵塔公司統籌規劃建設能力,降低了網絡運維難度和成本。近三年新增收入2.15億元。主要應用單位情況如下:

主要應用單位情況表

序號

單位名稱

應用的技術

應用對象

及規模

應用起止時間

單位聯系人/電話

1

昆山鯤鵬無人機科技有限公司

多源影像協同處理技術

陜西鐵塔基站站點設計及維護工作

2017年3月至今

趙曉路/15809185138

2

廣州杰賽科技股份有限公司

多源影像協同處理技術在通信網建及運維中的應用

陜西鐵塔“2018年站址規劃項目”及“2019年站址規劃項目”

2017年3月至今

袁棟/15529258877

3

中國鐵塔股份有限公司陜西省分公司

多源影像協同處理技術在通信網建及運維中的應用

陜西鐵塔的網建選址查勘及日常運維工作,涉及5000余個站點的工勘及運維巡檢

2017年3月至今

張永奎/13909142014

  1. 昆山鯤鵬無人機科技有限公司應用證明

    昆山鯤鵬無人機科技有限公司自主研發的無人機產品及平臺在產品架構及后臺圖形處理過程中引入了“多源影像協同處理技術”,攻克了復雜電磁環境下的高清影像高效編碼、復雜氣象條件下的影像細節增強與目標建模的技術難點,提高了無人機在通信行業中的針對復雜多變的基站場景,以智能識別、勘察為目標,并根據基站設備的紋理特性,建立基站智能感知失真測度,同時針對實時視頻傳輸場景,提出了低復雜度視頻質量監測方案。影像中目標的細節信息獲取提升30%以上,并在保證基站設備高清晰度的同時,視頻壓縮碼率相較常用的編碼器X265降低20%。引入了“多源影像協同處理技術”的無人機產品及平臺已在中國鐵塔股份有限公司陜西分公司的基站站點設計及維護工作中得到試點及廣泛應用。為精準網絡規劃、提升資源利用率、降低網絡建設和運維成本奠定了關鍵技術及裝備基礎。

  2. 廣州杰賽科技股份有限公司應用證明

    廣州杰賽科技股份有限公司在自主研制的“杰賽科技鐵塔站址預規劃平臺”中引入了鐵塔公司與清華大學天津電子信息研究院、西安電子科技大學進行產學研的研究成果“多源影像協同處理技術”及“用戶體驗業務預測系統”。該規劃平臺具有整合大數據、通信技術以及GIS技術三大領域的優勢,實現站址預規劃平臺的可視化展現操作、智能化空間計算、批量化處理站址數據、自動化導出報表的功能。該平臺將清華大學用戶感知預測相應研究引入規劃系統進行網絡質量規劃,引入三維射線跟蹤預測,支持模型校正,大幅提升了覆蓋預測的準確性,提供三維預測與展示能力,實現立體精細化網絡規劃仿真,為無線網絡精準規劃及優化關鍵問題提供更優質的服務。該平臺參與中國鐵塔股份有限公司陜西省分公司“2018年站址規劃項目”及“2019年站址規劃項目”建設。使得站址規劃匹配效率大幅提升,減少不合理站址的目標,大幅降低網絡建設成本,對于陜西鐵塔站址規劃建設起到了重要作用,加快了陜西省移動通信網絡的規劃建設,為陜西省5G規模性應用奠定基礎。

  3. 中國鐵塔股份有限公司陜西省分公司應用證明

    中國鐵塔股份有限公司陜西省分公司將該項目成果成功應用于應用到陜西鐵塔的網建選址查勘及日常運維工作中, 通過無人機智能工勘及運維巡檢,陜西鐵塔共完成了5

    000余個站點的工勘及運維巡檢工作,勘察及運維工作效率得到極大提升,同時也大大節省了人力成本。

    與此同時,我單位與清華大學天津電子信息研究院、廣東杰賽科技有限公司以無人機工勘數據為網絡和業務發展規劃方案做輸入,引入全新的用戶感知評測理論,開發了鐵塔站址預規劃平臺,該平臺已投入我單位的日常生產使用,用以支撐網絡建設投資計劃,評估規劃方案實際落地實施情況,總結規劃工作的不足,指導網絡規劃建設,調整規劃思路,促進網絡規劃良性發展,確保網絡建設質量持續提升。該技術成果的使用,有效提升了陜西鐵塔站址規劃質量,降低了網絡建設及運維的難度和成本,同時加快了站址規劃建設速度和效率,為推動陜西5G信息基礎設施規劃建設奠定了良好的基礎,創造了巨大的社會效益和經濟效益。
























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