申报2020年度陕西省科学技术奖项目提名公示

发布人:陕西省通信学会
发布日期:2020年5月29日

陕西省科学技术进步奖提名书

(2020年度)

专业评审组:电子与通讯技术成果登记号:9612020Y0667

一、项目基本情况

奖励类别:(R技术开发技术推广社会公益)

项目名称

项目名称

多源影像协同处理技术在通信网建及运维中的应用

公布名

(专用项目)

多源影像协同处理技术在通信网建及运维中的应用

主要完成人

孙伟,杨付正,赵小龙,耿冰蕊,张文博,高俊峰,刘荣,张永奎,袁栋

主要完成单位

西安电子科技大学,中国铁塔股份有限公司陕西省分公司,清华大学天津电子信息研究院,广州杰赛科技股份有限公司

是否国家秘密技术项目

R否(在系统勾选)

项目密级

非密

定密日期

 

保密期限(年)

 

定密机构(盖章)

 

学科分类

名称

1

图像处理

代码

5104050

2

无线通信技术

代码

5105015

3

 

代码

 

所属国民经济行业

电讯服务

所属陕西省重点发展领域

信息产业及现代服务业

任务来源

国家计划R国家基金部委计划省级计划省市基金委厅局和设区市级计划其他企业国际合作自选R其他

具体计划、基金的名称和编号:

1、 国家自然科学基金青年项目“视觉原理指导下的动目标检测与跟踪新方法研究”(61201290)

2、 中央高校基本科研业务费“非合作目标交会对接中的视觉导航关键技术研究”(K50511040008)/3

3、 中央高校基本科研业务费“临近空间侦察系统图像增强新方法研究” (JB141307)

4、国家自然科学基金面上项目“通信生态系统中DASH视频业务QoE评估研究”(61571337)

已呈交的科技报告编号:

授权发明专利(项)

33

授权的其他知识产权(项)

27

项目起止时间:

起始:2011年  6 1

完成: 2017 年   3月  1

陕西省科学技术奖励委员会工作办公室制

二、提名意见(适用于单位提名)

提名者

陕西省通信学会

通讯地址

陕西省通信学会

邮政编码

312

联系人

司改霞

联系电话

18992873690

电子邮箱

sic_sic@163.com

传真

312-312

提名意见:

我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料,确认相关表格内容符合陕西省科学技术奖励工作要求。

本项目针对新建基站选址,因用户数量多、业务种类多、网络资源有限,对基站规划选址勘察、站址运维等方面的实际需要;针对业务融合、终端融合、能力开放、网络资源管控的需求,采用“原理分析-技术突破-平台开发-产业化应用”的总体思路,依托多个国家重大专项项目、国家863计划项目、国家自然科学基金项目等课题,进行了十多年的产学研联合攻关,攻克了多项核心关键技术,制定了多个国家行业标准和国际标准,获得大量国家专利和其他知识产权,基于关键技术的研究与开发,获得重大突破,研制出“多源影像协同处理技术在通信网建及运维中的应用”并进行推广。

传统的新建基站选址和维护工作,主要是派出大量人员外出巡检获得查勘数据,利用CAD复原图纸,精确度差,工作效率低。本项目利用无人机航拍,并将数据进行高质量的回传处理,代替人力查勘及运维工作,高效率完成重建图像进行仿真,协助铁塔公司进行站址的规划设计、运维巡检工作。

项目成果已在电信运营商网络、行业信息通信网、企业网、智慧城市运营网络等各个不同领域推广应用,获得显著的经济效益和社会效益。

提名该项目为陕西省科学技术进步奖二等奖。

声明:本单位遵守《陕西省科学技术奖励条例》及其实施细则的有关规定,承诺遵守评审工作纪律,所提供的提名材料真实有效,且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议,保证积极调查处理。如有材料虚假或违纪行为,愿意承担相应责任并接受相应处理。

法人代表签名:单位(盖章)

 

年月日年月日

提名项目奖励等级意向(由项目组填写)

一等奖

 

二等奖及以上

三等奖级以上

 

说明:省科学技术奖一、二、三等奖项目,实行按等级标准提名、独立评审表决的机制。提名单者应严格依据省科学技术奖的标准条件,说明提名项目的贡献程度及等级建议。仅提名一等奖评审落选项目不再降格参评二等奖,提名二等奖及以上的评审落选项目不再降格参评三等奖。项目组与提名单位沟通后,做出提名等级意见;提名项目正式提交后,提名等级建议本年度不得变更。请在相应栏打“√”进行选择,并由第一完成人签字确认。

软科学标准计量科普类项目请勾选二等奖及以上或者三等奖及以上

 

第一完成人签字:

年月日


三、项目简介


随着5G新基建和国家信息化宽带中国战略的实施,三大运营商均提出了大规模的站址需求,铁塔公司面临着一方面要满足客户站址建设需求,另一方面要解决选址建设难度,确保站址落地。铁塔公司需要充分发挥掌握的存量资源、归集3家运营商需求的优势,力争在站址规划满足率、共享率以及落地率方面达到行业领先水平,确立移动通信基础设施的公共基础设施地位,实现规划站址的落地。铁塔公司长期的站址储备需要解决站址预规划空洞,更好的化“被动需求”为“主动引导”,提升资源利用率。

传统手段的新建基站选址和维护工作主要是派出大量人员外出巡检的方式获得查勘数据,利用CAD复原图纸,精确度差,耗费大量的人力物力,工作效率低。本项目提出利用航空摄像、遥感等技术对建站路线进行高清晰度影像获取,并将数据进行高质量的回传处理,高效率完成选址区域地形地貌精确重建。通过智能数据分析,提取敏感目标分布,解算优化建站点位及建议路线。最终信息输入“铁塔站址预规划平台”可进行精细化基站网络规划。除协助铁塔进行站址的规划设计外,本项目提供的分析数据,还可以在运维巡检工作中提供站址环境基础信息,为复杂环境下人工维护、应急抢险作业等的提供数据支持。

本项目针对多源影像协同处理技术在通信网络建设中如何进行精细化网络规划、降低人员成本、提升人员效率、降低通信建设过程安全风险等方面进行革新,采用“数据采集-技术突破-平台开发-产业化应用”的总体思路,依托国家自然科学基金项目等课题,进行多年的产学研联合攻关,复杂气象条件下的影像细节增强与目标建模、攻克了复杂环境下的高清影像高效编码、网络站点规划与优化等核心关键技术,形成了一批国际前沿的研究成果,为精准网络规划、提升资源利用率、降低网络建设和运维成本奠定了关键技术及装备基础。

五、客观评价

1.学术评议

项目的研究成果在无人机航测视频去雾优化理论、算法及其应用领域产生了重要的影响,得到了国内外同行的广泛引用和关注,项目组发表在OPTIC上的论文被无人机领域具有代表性的研究者引用。IEEEE Fellow、Upenn教授、CCF-GAIR2016最佳演讲者、美国工程院院士、宾夕法尼亚大学工程学院院长Kumar Vijay教授及合作者在其论文中引用了项目组关于视频深层去叠工作,将项目组设计的航测视频去叠去雾霾算法与当下众多具有优异性能的算法进行了比较,通过分析边缘保持、速度、颜色失真、光晕伪影、大雾度梯度、梯度反转伪影和阻塞伪影等数据,指出项目组提出的方法能够有效提升航测视频去雾霾清晰度。庞培法布拉大学教授、SIAM-SIIMS副主编,Bertalmio Marcelo博士在其发表的文章中对项目组的工作进行了引述并给予高度肯定,指出基于物理的算法,本项目算法完全可以解决图像及视频去叠问题。

项目相关研究成果出版《新一代高效视频编码标准H.265/HEVC:原理、标准与实现》,总结了多项项目组提出的率失真优化及编码器实现技术,是国内第一本针对H.265/H EVC的专著,已再版三次。

2.行业评价

国家“万人计划”领军人才,国家杰出青年基金获得者,西北工业大学黄攀峰教授认为:双介质下基于双目视觉的目标姿态测量方法,有效的提高了测量精度,对本领域的技术提升有重要意义。中科院西安光学精密机械研究所曹剑中教授认为视频压缩技术达到了国内先进水平。西北工业大学365所李大健教授认为图像增强技术到达了国际先进水平,由于NASA处理效果,视频记录设备已在西北工业大学365所应用广泛。

中国联通对该项目的评价为:“通过无人机多源影像协同处理技术进行规划选址勘察,可大幅降低设计人员工作时长、强度和风险,尤其在山区、江河等站址勘察条件艰苦区域,可代替人工完成日常运维巡检工作”,“采用无人机采集数据和用户的感知质量作为规划指标的规划方案,引入三维射线跟踪预测,实现了立体精细化网络规划仿真,为无线网络精准规划及优化关键问题提供更优质的服务”,“以其领先的水平、完整的技术服务大大提高了网络运营、管理创新能力,并节约了网络建设成本”。

2020年5月19日在陕西西安召开了“多源影像协同处理技术在通信网建及运维中的应用”科技成果评价会,专家委员会认为:该成果在高效编码、目标细节增强、敏感点检测和站点优化方面取得了重大技术创新,为精准网络规划、提升资源利用率、降低网络建设和运维成本奠定了关键技术。整体技术达到国内先进水平,在移动通信网络的建设和维护工作中发挥极其重要的作用。

3.技术标准

项目组提出的视频质量评价测度(网络视频质量包层评估模型研究)成为了国际标准ITU-T P.1201的核心技术。

4.技术测试

基于项目组核心技术开发的规划平台经其他使用方委托第三方测试,结果表明该平台可精细化网络规划仿真,提高网络规划效率。

5.项目验收

国家自然科学基金项目“视觉原理指导下的动目标检测与跟踪新方法研究”于2016年完成项目通过审核并结题。国家自然科学基金青年项目“视觉原理指导下的动目标检测与跟踪新方法研究”于2015年12月完成项目验收并结题。国家自然科学基金项目“通信生态系统中DASH视频业务QoE评估研究”于2019年12月完成项目验收并结题。

6.获奖情况

项目技术相关论文《Calculating the truck’s box volume with a single image under the circle projection and vanishing points constraint》获得第十四届国际智能信息隐藏与多媒体信号处理会议最佳论文奖。

1.应用情况

“多源影像协同处理技术在通信网建及运维中的应用”自2017年陆续应用于陕西铁塔的站址预规划及日常网络建设及运维工作中,显著提升了铁塔公司统筹规划建设能力,降低了网络运维难度和成本。近三年新增收入2.15亿元。主要应用单位情况如下:

主要应用单位情况表

序号

单位名称

应用的技术

应用对象

及规模

应用起止时间

单位联系人/电话

1

昆山鲲鹏无人机科技有限公司

多源影像协同处理技术

陕西铁塔基站站点设计及维护工作

2017年3月至今

赵晓路/15809185138

2

广州杰赛科技股份有限公司

多源影像协同处理技术在通信网建及运维中的应用

陕西铁塔“2018年站址规划项目”及“2019年站址规划项目”

2017年3月至今

袁栋/15529258877

3

中国铁塔股份有限公司陕西省分公司

多源影像协同处理技术在通信网建及运维中的应用

陕西铁塔的网建选址查勘及日常运维工作,涉及5000余个站点的工勘及运维巡检

2017年3月至今

张永奎/13909142014

  1. 昆山鲲鹏无人机科技有限公司应用证明

    昆山鲲鹏无人机科技有限公司自主研发的无人机产品及平台在产品架构及后台图形处理过程中引入了“多源影像协同处理技术”,攻克了复杂电磁环境下的高清影像高效编码、复杂气象条件下的影像细节增强与目标建模的技术难点,提高了无人机在通信行业中的针对复杂多变的基站场景,以智能识别、勘察为目标,并根据基站设备的纹理特性,建立基站智能感知失真测度,同时针对实时视频传输场景,提出了低复杂度视频质量监测方案。影像中目标的细节信息获取提升30%以上,并在保证基站设备高清晰度的同时,视频压缩码率相较常用的编码器X265降低20%。引入了“多源影像协同处理技术”的无人机产品及平台已在中国铁塔股份有限公司陕西分公司的基站站点设计及维护工作中得到试点及广泛应用。为精准网络规划、提升资源利用率、降低网络建设和运维成本奠定了关键技术及装备基础。

  2. 广州杰赛科技股份有限公司应用证明

    广州杰赛科技股份有限公司在自主研制的“杰赛科技铁塔站址预规划平台”中引入了铁塔公司与清华大学天津电子信息研究院、西安电子科技大学进行产学研的研究成果“多源影像协同处理技术”及“用户体验业务预测系统”。该规划平台具有整合大数据、通信技术以及GIS技术三大领域的优势,实现站址预规划平台的可视化展现操作、智能化空间计算、批量化处理站址数据、自动化导出报表的功能。该平台将清华大学用户感知预测相应研究引入规划系统进行网络质量规划,引入三维射线跟踪预测,支持模型校正,大幅提升了覆盖预测的准确性,提供三维预测与展示能力,实现立体精细化网络规划仿真,为无线网络精准规划及优化关键问题提供更优质的服务。该平台参与中国铁塔股份有限公司陕西省分公司“2018年站址规划项目”及“2019年站址规划项目”建设。使得站址规划匹配效率大幅提升,减少不合理站址的目标,大幅降低网络建设成本,对于陕西铁塔站址规划建设起到了重要作用,加快了陕西省移动通信网络的规划建设,为陕西省5G规模性应用奠定基础。

  3. 中国铁塔股份有限公司陕西省分公司应用证明

    中国铁塔股份有限公司陕西省分公司将该项目成果成功应用于应用到陕西铁塔的网建选址查勘及日常运维工作中, 通过无人机智能工勘及运维巡检,陕西铁塔共完成了5

    000余个站点的工勘及运维巡检工作,勘察及运维工作效率得到极大提升,同时也大大节省了人力成本。

    与此同时,我单位与清华大学天津电子信息研究院、广东杰赛科技有限公司以无人机工勘数据为网络和业务发展规划方案做输入,引入全新的用户感知评测理论,开发了铁塔站址预规划平台,该平台已投入我单位的日常生产使用,用以支撑网络建设投资计划,评估规划方案实际落地实施情况,总结规划工作的不足,指导网络规划建设,调整规划思路,促进网络规划良性发展,确保网络建设质量持续提升。该技术成果的使用,有效提升了陕西铁塔站址规划质量,降低了网络建设及运维的难度和成本,同时加快了站址规划建设速度和效率,为推动陕西5G信息基础设施规划建设奠定了良好的基础,创造了巨大的社会效益和经济效益。