【正文】 數(shù)據(jù)分析正常組織和典型病變組織的光譜BRDF值與偏振BRDF值之間的關(guān)系，典型病變組織的偏振光譜特征，以及在不同尺度上吸收、反射特征的分布情況等。研究單一波段內(nèi)和不同波段間各個(gè)偏振參數(shù)圖像的特征，在此基礎(chǔ)上研究基于多尺度分析的偏振光譜圖像降維方法，和基于偏振光譜特性和多尺度分析的偏振光譜圖像融合方法。5） 最后，結(jié)合具體的組織病變（如：黑色素瘤）早期檢測的應(yīng)用，研究病變組織的偏振光譜BRDF特征，建立高效和可靠的病變組織的檢測算法。本項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝流程如下：原材料采購檢驗(yàn)合格入材料庫材料出庫其它外購件及輔助材料入材料庫零部件加工整機(jī)裝配性能測試程序燒片制作控制板檢驗(yàn)合格封裝設(shè)備調(diào)試檢驗(yàn)合格檢驗(yàn)合格出廠檢驗(yàn)包裝運(yùn)輸現(xiàn)場安裝、調(diào)試投入運(yùn)行圖6 工藝流程圖 （2）項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)：1）通過對多波段偏振感知特性和視覺神經(jīng)偏振信息的處理方法，建立起了仿生視網(wǎng)膜多波段偏振處理的定量模型，為散射介質(zhì)中目標(biāo)檢測和定位奠定基礎(chǔ)。開拓了研究散射介質(zhì)中目標(biāo)清晰圖像的獲取方法。2）搭建了一個(gè)成像偏振探測系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)采集了大量的偏振圖像，對不同條件下獲取的多種目標(biāo)偏振圖像進(jìn)行對比分析，表明利用偏振信息能夠提高上皮組織癌變早期的診斷的檢測性能。加深了基于光譜和偏振信息的散射介質(zhì)中目標(biāo)的定位的理論研究和實(shí)際的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。3）偏振參數(shù)圖像在表達(dá)信息方面具有互補(bǔ)性和冗余性，根據(jù)I參數(shù)、偏振度和偏振角所包含信息的特征，提出了基于小波變換的偏振圖像融合算法，有效的提高了圖像的對比度和清晰度。根據(jù)I參數(shù)、偏振度和偏振角圖像共有信息和特有信息、之間的差異，提出了基于偽彩色的偏振圖像融合算法，提高了人眼的分辨力，該算法可以增加圖像的信息量。利用具有不同理化特性的目標(biāo)在偏振度上存在巨大的差異，提出了基于偏振度的圖像調(diào)制，利用偏振度圖像對融合圖像進(jìn)行調(diào)制，進(jìn)一步提高了圖像的清晰度和對比度。4）設(shè)計(jì)開發(fā)了一套光譜偏振成像與分析軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了偏振圖像的獲取、處理、融合和評價(jià)等功能，具有一定的實(shí)用價(jià)值。該系統(tǒng)己經(jīng)投入應(yīng)用，用于光譜偏振圖像的采集與分析，效果良好。（3）預(yù)計(jì)項(xiàng)目完成時(shí)達(dá)到的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)指標(biāo)： 為實(shí)現(xiàn)整個(gè)偏振樣機(jī)的實(shí)時(shí)性，在以往偏振成像研究的基礎(chǔ)上，針對該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，提出了自己的優(yōu)化解決方案：TDICCD具有最高96階時(shí)延積分，大大提高了圖像的信噪比，也減少了由運(yùn)放電路的級數(shù)及其引入的噪聲；電機(jī)控制是影響偏振圖像質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵問題，合理的匹配速度可以明顯減少后期圖像恢復(fù)的難度：利用CPLD對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)序的控制，便于整個(gè)系統(tǒng)的同步控制，方便調(diào)試；VSP2212的相關(guān)雙采樣和啞像元鉗位功能顯著減低TDICCD復(fù)位噪聲和電路的其他低頻噪聲；FPGA通過查表的方法實(shí)現(xiàn)偏振算法中的除法運(yùn)算，大大減少了偏振算法在FPGA中的運(yùn)算時(shí)間，是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)偏振成像的關(guān)鍵；采用圖像的相關(guān)來在線獲取配準(zhǔn)偏移值，解決了以前需手動(dòng)設(shè)置偏移值問題；，速度快，可靠性好。：1) 可以根據(jù)探測目的要求，自定義選擇最多可達(dá)6個(gè)波段的成像；2) 相機(jī)響應(yīng)時(shí)間在20ms 以內(nèi)，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)周期小于150 ms；3) 存儲(chǔ)量：可達(dá)4G4) 分辨率：優(yōu)于2nm；5) 瞬時(shí)視場：IFOV=2m/2000m=1mrad；6) 數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)范圍：14bit/16bit；7) 偏振分辨率：在每個(gè)波段可以獲得Stokes參數(shù)中的線偏振分量、線偏振度分量、偏振相角分量圖像。（4）項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類型、標(biāo)準(zhǔn)名稱本項(xiàng)目產(chǎn)品目前無國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，本公司產(chǎn)品執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（草案）（5）通過本項(xiàng)目實(shí)施，企業(yè)新獲得的相關(guān)證書情況（驗(yàn)收指標(biāo)）通過本項(xiàng)目實(shí)施，企業(yè)新獲得的相關(guān)證書情況質(zhì)量認(rèn)證體系證書國家相關(guān)行業(yè)許可證專利證書技術(shù)、產(chǎn)品鑒定證書其他注釋：該指標(biāo)為驗(yàn)收考核指標(biāo)。三、項(xiàng)目技術(shù)成熟程度項(xiàng)目技術(shù)成熟性項(xiàng)目目前所處階段中試現(xiàn)階段本項(xiàng)目直接參與人數(shù)項(xiàng)目產(chǎn)品銷售情況試銷關(guān)鍵技術(shù)成熟性分析成熟及已攻克的關(guān)鍵技術(shù)：1）上皮組織偏振光譜散射模型的建立；2）基于稀疏編碼的偏振光譜圖像超分辨技術(shù)的解決；3）基于高分辨偏振光譜圖像的病變組織檢測；4）高散射生物組織的線偏振度確定；5）利用偏振散射譜獲取原位在體的上皮組織信息。待研究的關(guān)鍵技術(shù)：1）上皮組織偏振光譜模型的建立和相關(guān)數(shù)據(jù)的測量。完備的偏振光譜描述手段是回答諸如“用偏振光譜信息能否有效描述上皮組織病變”等應(yīng)用方向性問題，同時(shí)也是綜合利用偏振光譜信息的基礎(chǔ)。但目前這一方面的研究成果較少，尚不足以為成像偏振光譜信息綜合利用提供理論基礎(chǔ)。2）對描述偏振特征各參數(shù)的物理意義，各波段偏振參數(shù)與組織物理特性之間的關(guān)系研究不足，給偏振光譜特征的利用帶來一定的困難。3）高空間分辨率的偏振光譜圖像獲取。由于光學(xué)器件和成像條件等因素的影響，很難獲取高空間分辨率的偏振光譜圖像，這對精確確定組織病變區(qū)域帶來困難。4）偏振光譜信息在組織異常分析中的協(xié)同利用。項(xiàng)目的相關(guān)證書 無項(xiàng)目是否獲得其它國家或部門（省部級以上）計(jì)劃的支持尚未獲得。項(xiàng)目實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對措施：該項(xiàng)目研究及其后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化會(huì)存在諸多風(fēng)險(xiǎn)，分析和研究這些風(fēng)險(xiǎn)對項(xiàng)目的影響，并制定有效的防范措施，可以降低各種風(fēng)險(xiǎn)的不利影響，保證項(xiàng)目目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。隨著高新技術(shù)產(chǎn)品要求技術(shù)性能不斷提高，國內(nèi)外同行為了在市場上擴(kuò)大產(chǎn)品的占有率，也在不斷加大技術(shù)研究的力度，雖然目前本公司的技術(shù)水平在國內(nèi)外同行中處于先進(jìn)水平，但如果管理層出于經(jīng)營理念原因而不重視對技術(shù)研發(fā)的投入，該項(xiàng)技術(shù)也可能會(huì)被國內(nèi)外其它研究者所掌握或超越，形成競爭對手；若自己的開發(fā)速度和技術(shù)水平不能趕上發(fā)展的要求，也會(huì)由優(yōu)勢轉(zhuǎn)為劣勢，喪失市場競爭力；同時(shí)還面臨同類技術(shù)替代產(chǎn)品的競爭等。本項(xiàng)目技術(shù)屬國內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平，二年之內(nèi)國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)要完成有關(guān)項(xiàng)目的技術(shù)、工藝和裝備的一條龍工程技術(shù)開發(fā)可能性較小，同時(shí)我公司每年至少拿出銷售收入的30%，積極組織人員，跟蹤新技術(shù)，開發(fā)新品，使公司有足夠的實(shí)力保持技術(shù)優(yōu)勢。，同時(shí)不斷與西安交大，西北工業(yè)大學(xué)，西安應(yīng)用光學(xué)研究所合作進(jìn)行新產(chǎn)品的聯(lián)合開發(fā)，利用各自的優(yōu)勢在偏振光譜成像技術(shù)的上皮組織癌變早期診斷系統(tǒng)產(chǎn)品的研制方面進(jìn)行合作，保證研發(fā)的持續(xù)性和技術(shù)的領(lǐng)先性。四、項(xiàng)目產(chǎn)品化項(xiàng)目產(chǎn)品特性：（1）產(chǎn)品形態(tài)產(chǎn)品形態(tài)：醫(yī)療診斷設(shè)備（2）產(chǎn)品主要用途用于組織癌變的早期診斷可以大大減少癌癥的擴(kuò)散范圍和病患的死亡率； 可有效的實(shí)現(xiàn)無損、無痛、快速、精確的檢測，及動(dòng)態(tài)的監(jiān)控疾病的變化。（3）產(chǎn)品對相關(guān)產(chǎn)業(yè)或行業(yè)的影響（重點(diǎn)項(xiàng)目填寫）（4）產(chǎn)品對經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展的影響（重點(diǎn)項(xiàng)目填寫）（5）項(xiàng)目開發(fā)與本地區(qū)優(yōu)勢的關(guān)聯(lián)程度 （欠發(fā)達(dá)專項(xiàng)填寫）（6）項(xiàng)目對本地區(qū)優(yōu)勢資源綜合利用或優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升的影響（欠發(fā)達(dá)專項(xiàng)填寫）項(xiàng)目現(xiàn)階段效益情況本項(xiàng)目產(chǎn)品累計(jì)銷售收入本項(xiàng)目產(chǎn)品累計(jì)凈利潤本項(xiàng)目產(chǎn)品累計(jì)繳稅總額本項(xiàng)目產(chǎn)品累計(jì)創(chuàng)匯項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)方式及產(chǎn)業(yè)化條件（初創(chuàng)期企業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目可不填此欄）（1）生產(chǎn)方式生產(chǎn)方式：自我加工（2）項(xiàng)目現(xiàn)有的生產(chǎn)、加工條件：：公司現(xiàn)有生產(chǎn)裝配廠房1800平方米，擁有包括數(shù)控等鈑金、機(jī)加工及繞線、檢測設(shè)備30余臺(tái)，裝配技師及高級工20余人，同時(shí)擁有自己的大型噴塑生產(chǎn)線及高科技的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室。 ：公司設(shè)有專門的生產(chǎn)加工廠房具有成套的組裝生產(chǎn)線、裝配車間，其加工試驗(yàn)檢測設(shè)備有 等。：公司現(xiàn)有員工80人，經(jīng)過培訓(xùn)和生產(chǎn)實(shí)踐，已熟練掌握了該產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，計(jì)劃再新招收員工40人，經(jīng)過培訓(xùn)后與老員工新老搭配，可以滿足生產(chǎn)需要，公司各種工藝標(biāo)準(zhǔn)及工藝管理制度齊全，能保證生產(chǎn)正常進(jìn)行。：電子元器件、電路板、焊接材料等國內(nèi)貨源充足，已與有關(guān)廠家達(dá)成供貨協(xié)議，可滿足供應(yīng)。生產(chǎn)用電力為一般工業(yè)用電，用水為一般工業(yè)用水，均無特殊要求?，F(xiàn)有生產(chǎn)場地水、電、汽等配套設(shè)施齊全，基礎(chǔ)設(shè)施條件良好，均可滿足要求。（3）項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化還需添加的設(shè)備、儀器，需要完善的生產(chǎn)條件按照項(xiàng)目計(jì)劃需新建立1條生產(chǎn)線，達(dá)到批量生產(chǎn)的能力。故需購置部分關(guān)鍵設(shè)備，即可投入批量生產(chǎn)。項(xiàng)目中試階段，在原有設(shè)備基礎(chǔ)上，需新增的設(shè)備主要有：包括 等，共約需投資 萬元。產(chǎn)品化實(shí)施計(jì)劃（驗(yàn)收指標(biāo)）項(xiàng)目完成時(shí)所處階段完成時(shí)項(xiàng)目產(chǎn)品銷售情況執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)中試批量銷售國家標(biāo)準(zhǔn)/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/項(xiàng)目產(chǎn)品化實(shí)施計(jì)劃的具體進(jìn)度安排、階段目標(biāo)及主要工作內(nèi)容1）關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)階段：目標(biāo)：完成工藝及關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品研制及測試工作。 完成時(shí)間：2012年1月2013年12月 主要工作內(nèi)容： 1）完成項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品研制及性能測試工作； 2）完成產(chǎn)品試制和用戶試用工作。2）項(xiàng)目產(chǎn)品批量生產(chǎn)及批量銷售階段，具體分為三個(gè)階段：第一階段：目標(biāo)：批量生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備階段：完成時(shí)間：2012年1月2012年6月主要工作內(nèi)容：完善并確認(rèn)生產(chǎn)工藝，設(shè)備選型、中試準(zhǔn)備。投資 萬元，用于完善關(guān)鍵技術(shù)，改進(jìn)樣品設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高技術(shù)性能,制定工藝文件和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；完成關(guān)鍵設(shè)備的考察和選型，簽訂采購合同；建立產(chǎn)品營銷網(wǎng)絡(luò)，做好中試前的準(zhǔn)備工作。第二階段：目標(biāo)：設(shè)備安裝調(diào)試及試生產(chǎn)準(zhǔn)備階段：完成時(shí)間：2012年7月—2013年2月主要工作內(nèi)容：投資 萬元，完成設(shè)備的采購、安裝、調(diào)試以及產(chǎn)品定型；完善產(chǎn)品營銷網(wǎng)絡(luò)，做好產(chǎn)品試銷前的準(zhǔn)備工作。第三階段：目標(biāo)：小批量生產(chǎn)階段：完成時(shí)間：2013年3月—2013年12月主要工作內(nèi)容：對整個(gè)生產(chǎn)工藝進(jìn)行總結(jié)、規(guī)范，形成標(biāo)準(zhǔn)系列文件，對整個(gè)質(zhì)量保障體系進(jìn)行設(shè)計(jì)、施行、驗(yàn)收，形成標(biāo)準(zhǔn)系列文件；投入流動(dòng)資金萬元， 進(jìn)行小批量試生產(chǎn)，并形成年產(chǎn)100套/臺(tái)的生產(chǎn)能力，達(dá)到批量生產(chǎn)目標(biāo)。第四部分 項(xiàng)目產(chǎn)品市場與競爭一、市場概述項(xiàng)目產(chǎn)品市場概況及需求情況 1）國內(nèi)、外行業(yè)狀況：資料顯示,美國醫(yī)療機(jī)構(gòu)曾對 萬名癌癥病例患者進(jìn)行診斷，萬人將死于癌癥，而這些病變超過85%都是源于人體內(nèi)表面的上皮內(nèi)層組織，并且大多數(shù)癌癥患者都經(jīng)歷個(gè)可治愈的癌前期階段。如果能得到這個(gè)階段的上皮內(nèi)層組織、損傷組織及病變組織等相關(guān)的光譜信息并分析其從組織內(nèi)部所攜帶的組織成分和結(jié)構(gòu)信息，得到相關(guān)癌變組織的早期機(jī)理和參數(shù) ，同時(shí)進(jìn)行針對性臨床診斷和治療，不僅能夠提高早期病人的診斷率，而且還能提高癌癥患者的存活率。早期癌癥的檢測一直以來都是生物醫(yī)學(xué)中研究的熱點(diǎn)。要檢測這些癌癥的早期信號?，F(xiàn)在的臨床醫(yī)學(xué)必須依靠病理切片、細(xì)胞涂片等組織活檢手段。這種侵入方式的隨機(jī)活檢往往給患者帶來了很大的疼痛，并且檢測效率很低 。其醫(yī)學(xué)病理檢測（pathology）是對癌癥確診的標(biāo)準(zhǔn)方法，其操作流程是將手術(shù)切除的病灶部位新鮮組織以福爾馬林固定并用石蠟包埋，制作成切片經(jīng)染色后，由經(jīng)過多年培訓(xùn)的病理專家在顯微鏡下觀察，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論。通常，福爾馬林固定需時(shí)36小時(shí)，貼片制作和染色需時(shí)24小時(shí)，所以在到達(dá)病理分析這一階段所費(fèi)時(shí)間已經(jīng)就很長。更進(jìn)一步的是，對貼片觀測所得病理結(jié)論是病理專家可能會(huì)得出相反結(jié)論。例如文獻(xiàn)顯示，對同一基底細(xì)胞癌病例，單一病理專家得出的結(jié)論與大量同行得出的共同結(jié)論，兩者的吻合幾率僅為65%。因此，如果一種新的檢測方法能夠?yàn)獒t(yī)生提供迅速和客觀的診斷信息，將大大提高病理診斷的速度和準(zhǔn)確性。而光學(xué)方法因具有無創(chuàng)、方便快捷等特點(diǎn)，所以適合用于早期癌檢測 。因此反射光譜技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)上的研究受到了廣泛的關(guān)注。研究表明，偏振光的反射光譜在檢測上皮組織時(shí), 能夠定量測量組織的結(jié)構(gòu)和形態(tài)學(xué)參量，并具有光學(xué)性質(zhì)特別敏感、檢測方法簡單、非入侵及靈敏準(zhǔn)確等特點(diǎn)。如差分偏振散射光譜（后向散射光的平行與垂直分量之差）能夠重建上皮組織細(xì)胞核的尺寸分布和相對折射率，并用于早期的癌癥檢測；通過分析正常和癌變組織的偏振反射譜特性差異來鑒別癌變組織；用偏振比能夠有效判別約化散射系數(shù)相同并且組成非常相似的混濁介質(zhì)等。因此，我們將該系統(tǒng)應(yīng)用于研究不同時(shí)期生物上皮組織的癌細(xì)胞的特性。我們發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的光譜技術(shù)很難分辯出癌變過程中不同時(shí)期的癌細(xì)胞，而后向偏振散射光譜術(shù)可以探測到顯著差異。這可能為癌癥患者的檢測與研究提供了一種新手段。2）項(xiàng)目產(chǎn)品的市場容量：生命健康是人類永恒的話題，然而癌癥作為人類的主要?dú)⑹种唬匀辉谑澜绶秶鷥?nèi)威脅著許多人的生命健康。世界衛(wèi)生組織（WHO）的《世界癌癥報(bào)告》預(yù)示，今后數(shù)年將是全球癌癥患者高發(fā)年份，全球每年新增癌癥患者人數(shù)將達(dá)到1500 萬人，死于癌癥人數(shù)600 多萬，到2020 年全球范圍惡性腫瘤的發(fā)生率將再增長50%。因此，癌癥的診斷和治療成了全人類關(guān)心的話題。資料表明，癌癥患者的存活期直接依賴于診斷時(shí)的病情，早期診斷和治療可以痊愈約三分之一的患者，而臨床癌癥成像檢測發(fā)現(xiàn)的患者往往已經(jīng)處于癌癥中晚期而無法痊愈。因此，研究癌癥早期檢測技術(shù)具有非常重要的意義。細(xì)胞形態(tài)學(xué)的變化概括了整個(gè)腫瘤形成的過程，是腫瘤確診的關(guān)鍵特征之一，腫瘤的形成也往往最先反映于細(xì)胞形態(tài)的變化。病理學(xué)研究表明超過85%的癌癥源于上皮組織，癌癥早期最重要的特征即表現(xiàn)為上皮層內(nèi)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞核尺寸、核漿比，核染色質(zhì)的增加。目前，要臨床檢測到這些癌癥的早期信號，不得不依靠病理切片、細(xì)胞涂片等組織活檢手段，即從待檢測部位取下一小片組織，再用顯微鏡進(jìn)行分析。這種侵入式的隨機(jī)活檢給患者帶來很大的痛苦，且需要花費(fèi)一定的診斷時(shí)間，且得出的結(jié)論與分析人員的經(jīng)驗(yàn)等主觀因素有很大關(guān)系，準(zhǔn)確測定癌變區(qū)的邊界就更加困難。而非侵入式的方法主要有X 射線（Xray）、電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、磁共振成像（MRI）、超