主要内容

  离散点集(点云、图像)理论与应用的概要如下图所示。下面以应用为先导，以研究与应用的结合为目标，给予阐述。

1、动画动漫

结合点云的场景建模(房屋、树木等)、动作扑捉、表情扑捉等技术与方法，再与MAYA技术进行融合，实现在动画动漫中的应用，为动画动漫行业提供支撑。

2、城市规划

基于三维点云，结合房屋建模、三维重构技术等，融合图像处理技术，实现在城市规划中的应用，包括道路、建筑物、树木等的合理规划与设计等。

3、公安领域

结合人脸识别技术、表情识别等，实现在公安上的广泛应用。此外，利用数字水印技术，完成对各种版权的保护，包括三维点云模型的保护、以及相关的版权纠纷的处理等。

系统特征

随着公安情报资料搜集工作的逐步完善、公安基层管理信息化、自动化水平的提高以及现有情报信息资料和技术设备的不断整合，人脸识别技术在公安工作中的有着非常广泛的应用前景。具体可以表现在以下几个方面：

1、布控排查。发达的海陆空交通网络使人员的流动性大大增加，在方便了人们工作和生活的同时，也为犯罪分子提供了便利。在机场、港口、火车站、汽车站等公共场所设置人脸识别系统，当犯罪嫌疑人、通缉的在逃人员以及重要的贩毒人员等出现时可以及时识别并报警；

2、边境检查。对外开放的不断深入，国际交往的不断增加，使出入境人员数量不断猛增。把好边境检查关，就是守护好国门，保护国家的安全。在边检通道设置人脸识别系统，当国际恐怖分子等重大嫌疑人入境、重大案件犯罪嫌疑人外逃时可以及时识别并报警；

3、犯罪嫌疑人识别。公安机关可以利用各种人像资料库，将犯罪嫌疑人的图像与人脸识别系统资料库中重点人口的图像进行筛选、比对；

4、司法人像鉴定。在刑事司法鉴定中，可以使用在犯罪现场监控录相获得的视频图像与嫌疑对象进行人像同一鉴定；在民事诉讼中，可以对检材中的人像与样本照片或某人进行同一鉴定，从而判断检材中的人像与样本照片是否同一或检材中的人像是否就是某人。

5、医学影像。采用图像处理结束，结合三维重构，实现在医学影像和病灶部分的准确判定；此外，结合三维技术，完成内窥镜的导航，并实现虚拟手术和手术导航等。

6、艺术领域。结合图像艺术风格化技术、三维点云艺术风格化、以及三维建模技术，实现对艺术领域的应用，包括名画风格的模仿、三维艺术作品打印等等。

7、安全监控。通过图像处理，特别是采用去雾技术，可应用于户外监控系统、智能导航、跟踪系统、天文观测、航空探测等视觉应用系统中，具有广泛的应用前景。

近年来，我国社会经济高速发展，带来了日益增长的安全防范问题，为了保护国家和人民群众的生命财产的安全，保证各行各业和城市重点部门的正常运转，一些重点场所对出入人员有严格的资格限制，对出入人员身份进行准确识别。特别是在银行、博物馆、机要室、武器库、重要会议场地、通信、邮政储蓄、电力、及现在与日剧增的娱乐、网吧等场所，安装并运行稳定、鲁棒性强的人脸识别系统，将对预防和制止犯罪，维护社会稳定起到很大作用。

  然而，由于技术条件的限制，监控对象的面部特征很难清晰提取，造成了事后追查工作的延误等众多问题。

通过实时采集人脸图像，并对图像进行人脸检测，进而针对光照不均匀、存在姿态和表情变化的人脸图像进行识别，以达到在公安领域和安全监控领域灵活应用的目的。

8、机器人与智能导航。三维点云与图像处理技术的结合，可完成精确的导航，此外，结合相关的识别技术，在导航的同时，可完成相关物体的判别和提示，实现智能导航。可应用在车辆、机器人等中。

9、建筑设计。三维点云重构技术，可很好地应用在建筑设计之中。再结合图像技术，可实现虚拟设计，达到设计的完美与呈现。

10、农林业。采用三维点云技术，结合图像处理，可有效监测农作物的生长过程，有效实现全天候的无人照管。此外，在森林应用中更具有广阔的应用前景，包括森林木材的计算、森林生长监测，以及生物生长模拟等。在地方政府部门包括农业局、林业局等应用广泛。

11、机械制造。三维点云技术，三维重构、图像技术等，可有效应用在机械设计、制造与精细加工等方面。

合作背景

先后与中国科学院自动化研究所、西北勘察设计研究院、长风动漫数码公司、西安汇龙网络科技股份有限责任公司、西安瑞时科技有限公司、西安冠生科技有限公司等，开展了许多应用性的研究与开发工作，积累了一定的经验。

市场前景

结合三维点云与图像处理技术，我们团队与多家企业开展了应用性研究，具有良好的推广应用前景。诸如在城市监控、城市规划、建筑物设计、文物保护、车辆导航，公安边防监测、农业、林业、文物保护等，诸多领域具有很好的应用前景。可以说，以上技术的使用，也是各个行业的当务之急，具有良好的应用市场前景。

投资额及来源

研究经费来源基本上来自纵向课题，包括国家基金、陕西省公关与基金、西安市科技计划等项目，部分来自自筹，前后投资共计200多万元。无银行贷款等。

预期经济效益

投产后三年内可实现产值3个亿，利税3000多万元。

实施基础条件

西安理工大学计算机学院是专门从事计算机相关人才培养、科学研究、以及以技术推广为先导服务社会的学院。特别是学院在点集理论与应用研究方面，积累了丰富的经验和技术储备。开发团队是由具有多年从事点集理论和推广应用经验的教授博导带头的、中青年博士教师、外加博士生和硕士生构成的有机群体，加之开发环境和设备齐全，诸如虚拟现实系统、动作扑捉系统、人脸扑捉系统。此外，学院还拥有各种国际品牌的服务器和机群，网络环境快速有效，为软件开发的“集团化”作业提供了有利支撑。

服务方式及费用

开发或技术转让，费用协商。

项目相关照片

 下面主要是西安理工大学计算机学院相关研究基地的设备与环境情况图，可为应用的研究与推广提供良好的支撑条件。