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用上這個(gè)技術(shù)是怎樣讓海底世界呈現(xiàn)三維立體圖像的？董軍宇向記者詳細(xì)解釋了工作原理和流程。我以海水養(yǎng)殖的項(xiàng)目為例，給你解釋一下工作流程。他說(shuō)，通過(guò)技術(shù)探測(cè)，能夠?yàn)楹�、鮑魚(yú)等高附加值海水養(yǎng)殖提供生存環(huán)境等詳細(xì)信息。先為水下機(jī)器人裝上所研發(fā)的技術(shù)設(shè)備，然后讓水下機(jī)器人下水探測(cè)。先通過(guò)聲吶技術(shù)遠(yuǎn)距離探測(cè)出海參等的生存環(huán)，熟悉海底環(huán)境的大致?tīng)顩r。隨著距離的不斷靠近，在合適的距離時(shí)機(jī)器人會(huì)打開(kāi)燈光，設(shè)備的攝像頭會(huì)拍攝到環(huán)境的大體情況，再次形成一個(gè)狀況的分析。隨著再次靠近，到達(dá)一定距離后，設(shè)備的高分辨率系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)和分析，能看清毫米級(jí)的海參生存環(huán)境。海底表面的粗糙度情況能清晰地得知，甚至表面石頭的光滑與粗糙程度也能分析出來(lái)。董軍宇說(shuō)，通過(guò)分析形成的三維圖像是彩色的，水上養(yǎng)殖人員能很輕松觀測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境，做出分析。海洋生物學(xué)的研究表明，海底地表的幾何及三維紋理特征與生物的棲息、生長(zhǎng)具有直接的關(guān)系。董軍宇表示，拿水下三維表面缺陷檢測(cè)而言，就能體現(xiàn)出技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)的廣泛性�？捎糜谒鹿こ讨械臉吨砻鎿p壞狀態(tài)評(píng)估；水下金屬結(jié)構(gòu)物表面的腐蝕的檢測(cè)、銹蝕檢測(cè)、焊縫的檢測(cè)；結(jié)構(gòu)物表面的撞擊痕跡、扭曲、彎曲、凹凸變形等檢測(cè)；底棲生物養(yǎng)殖的海底表面粗糙度評(píng)價(jià)等。它很聰明，接到任務(wù)后會(huì)自動(dòng)去工作通過(guò)技術(shù)主要輸出三維表面高度及彩色反照率圖，檢測(cè)精度達(dá)到毫米級(jí)。從專業(yè)角度來(lái)講，該技術(shù)研發(fā)的內(nèi)容主要涉及五個(gè)方面。

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我國(guó)擁有18,000多公里的海岸線，4億多人口生活在沿海地區(qū)；沿海地區(qū)跨躍十一個(gè)省、市、自治區(qū)，是目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，沿海工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占全國(guó)總產(chǎn)值的60%左右。由于沿海地區(qū)城市工業(yè)密集、人口集中，未經(jīng)處理的污水帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前沿海地區(qū)城市排放污水量差不多為全國(guó)日排放污水量的1/5。這些污水絕大部分未經(jīng)處理直接排入大海，而且多為岸邊、無(wú)組織的亂排，致使近岸海域環(huán)境受到污染普遍嚴(yán)重，并存在富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的赤潮危害（1998～2000年連續(xù)三年，在渤海、東海發(fā)生了面積達(dá)到幾千平方公里的特大赤潮）。沿海城市污水的出路問(wèn)題已成為沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素�！　�

這五個(gè)方面分別是：1、基于水下結(jié)構(gòu)光和光度立體學(xué)的光學(xué)成像系統(tǒng)及同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2、高精度結(jié)構(gòu)光特征點(diǎn)提取，以及對(duì)結(jié)構(gòu)光特征點(diǎn)進(jìn)行高精度空間幾何重建；3、基于光度立體學(xué)的水下吸收、散射系數(shù)及三維物體表面梯度、反照率最優(yōu)化求解；4、基于水下光度立體理論及結(jié)構(gòu)光獲取的表面特征點(diǎn)，對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行三維表面高精度高度重建；5、水下高精度三維光學(xué)虛擬展示及檢測(cè)分析。這一系列內(nèi)容都是設(shè)備自我完成的，給設(shè)備一個(gè)特定任務(wù)，設(shè)備就會(huì)下潛到一定海底位置，進(jìn)行定量分析，自動(dòng)工作，建構(gòu)出三維立體的圖形。該技術(shù)填補(bǔ)了高精度三維立體探測(cè)海底世界的空缺，在水下目標(biāo)表面高精度三維實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先地位。這就象征著通過(guò)該技術(shù)能把海底世界高清晰繪制出三維圖像，了解海底的環(huán)境。記者了解到，該技術(shù)已經(jīng)處在中試階段，而據(jù)董軍宇預(yù)測(cè)，技術(shù)的應(yīng)用會(huì)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。預(yù)計(jì)投放初期市場(chǎng)，規(guī)模可達(dá)到每年150～200套，加上對(duì)外出租設(shè)備收入，產(chǎn)值在4500～6000萬(wàn)元，預(yù)計(jì)年利潤(rùn)可達(dá)1500～2000萬(wàn)。除此之外，系統(tǒng)的研制成功，能帶動(dòng)水下三維成像、水下機(jī)器人視覺(jué)等相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，使我國(guó)在軍事國(guó)防、科學(xué)研究、海洋經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域掌握技術(shù)主動(dòng)權(quán)。

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以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。

為了實(shí)現(xiàn)自己的海洋夢(mèng)，背后有一段勵(lì)志的科研故事。說(shuō)起我的夢(mèng)想，真的想通過(guò)我們團(tuán)隊(duì)的努力，實(shí)現(xiàn)大海撈針的夢(mèng)想。董軍宇說(shuō)，大海撈針這個(gè)成語(yǔ)他想變成現(xiàn)實(shí)，通過(guò)給水下機(jī)器人裝上高精度的眼睛，能撈起海底像繡花針大小的物體。說(shuō)起這個(gè)夢(mèng)想，董軍宇說(shuō)并不是不切實(shí)際。每每想到我們科研團(tuán)隊(duì)在做的項(xiàng)目對(duì)海底世界的開(kāi)發(fā)和勘探有著作用，我就倍加努力。他說(shuō)，他們的這項(xiàng)技術(shù)在兩年前開(kāi)始運(yùn)作研發(fā) ，開(kāi)辟了技術(shù)的空白，而真正讓這項(xiàng)技術(shù)成熟還要研發(fā)十年左右的時(shí)間。燈光和激光的配合運(yùn)用是這個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵，我們反復(fù)做了上千次實(shí)驗(yàn)。經(jīng)常是加班到深夜，忘記了吃飯。而談起他為何能整日面對(duì)枯燥的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，董軍宇表示，這和他的出國(guó)留學(xué)經(jīng)歷有關(guān)。大學(xué)時(shí)代的董軍宇在海大數(shù)學(xué)系念書(shū)，有著海洋科研夢(mèng)想的他大學(xué)畢業(yè)后去英國(guó)攻讀計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的博士。英國(guó)是一個(gè)海洋業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，在英國(guó)的大學(xué)念書(shū)時(shí)我發(fā)現(xiàn)海洋技術(shù)對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和軍事發(fā)展都有關(guān)鍵作用所以我決心用自己的專長(zhǎng)解決海洋探測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵核心問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想，董軍宇投入到了枯燥但是有意義的科研生活中。研發(fā)這個(gè)技術(shù)的兩三年時(shí)間，平時(shí)都沒(méi)有好好陪家人吃過(guò)一頓飯，特別是孩子還在上小學(xué)，覺(jué)得有點(diǎn)愧對(duì)他。談起為了科學(xué)犧牲陪伴家人的事情時(shí)，董軍宇有些哽咽。也許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，通過(guò)我們研發(fā)的技術(shù)，能繪制出詳細(xì)的海底世界三維圖也說(shuō)不定。在董軍宇的科研道路上，他充滿了期待。

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鋪設(shè)方便和經(jīng)濟(jì)水中鋪設(shè)的環(huán)境條件非常惡劣，特別是在海洋中的鋪設(shè)。實(shí)踐證明利用塑料管道特性可使管道鋪設(shè)更加方便經(jīng)濟(jì)，可以在采用傳統(tǒng)管道根本無(wú)法施工或者經(jīng)濟(jì)上無(wú)法承受的條件和場(chǎng)合進(jìn)行水中鋪設(shè)。例如：因?yàn)榭梢暂^快完成鋪設(shè)容易避開(kāi)風(fēng)暴，只要很少的水下工程和潛水作業(yè)顯著降低工程費(fèi)用。

針對(duì)人們擔(dān)心的由此或?qū)е潞Ｓ蛭廴镜膯?wèn)題，中海油深圳分公司副總經(jīng)理梁羽稱，由于泄漏的是僅含少量遇空氣就會(huì)揮發(fā)的凝析油的天然氣，不會(huì)產(chǎn)生像原油泄漏導(dǎo)致的海域污染。泄漏的天然氣并不含硫，但燃燒天然氣確實(shí)容易產(chǎn)生二氧化碳增多的問(wèn)題。梁羽透露，現(xiàn)在，已確定的工程修復(fù)方案的目標(biāo)是盡快消除風(fēng)險(xiǎn)源，等惰性的氮?dú)庵脫Q了管道中的天然氣后，潛水員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行摸查后的作業(yè)條件就具備了，他們?cè)趯?duì)可能導(dǎo)致管道出現(xiàn)漏點(diǎn)的外力因素作出有效判斷后，如果可行的話，將由潛水員首先實(shí)施臨時(shí)性的封堵措施，第二步才會(huì)采取根本性的封堵措施。就此事件或因天然氣管道鋪設(shè)過(guò)程導(dǎo)致了隱患的質(zhì)疑，珠海市橫琴新區(qū)管委會(huì)這條海管鋪設(shè)位置是在靠近橫琴的一條叫做磨刀門的水道附近，并非珠江口西側(cè)的又名洪灣水道的馬騮洲水道，馬騮洲水道才是珠江入�？诘闹骱降�，而磨刀門水道位于其南側(cè)，不會(huì)威脅到這一主航道的安全。就此問(wèn)題，這條海管是在２００３年申報(bào)，２００４年鋪設(shè)的，整個(gè)海管的路由設(shè)計(jì)與申報(bào)、鋪設(shè)、水上水下作業(yè)，最終的坐標(biāo)點(diǎn)的確定，有合法證書(shū)，而且整個(gè)行為也是合法合規(guī)的。

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由于國(guó)內(nèi)在此領(lǐng)域應(yīng)用塑料管道總體上還處在剛起步階段，這個(gè)領(lǐng)域的用戶大多也還不太知道采用塑料管道能夠帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為了幫助我國(guó)塑料管道業(yè)開(kāi)拓這個(gè)新市場(chǎng)領(lǐng)域，北京塑料工業(yè)協(xié)會(huì)正在通過(guò)調(diào)查研究，收集、翻譯和編寫(xiě)了有關(guān)水中鋪設(shè)塑料管道的市場(chǎng)信息和技術(shù)資料。希望能夠?yàn)橥苿?dòng)塑料管道在水中鋪設(shè)的應(yīng)用做一些貢獻(xiàn)。