刘炳国科研成果

基本信息 教育教学 指导学生 论文专著 科学研究 新建主栏目 基本信息 名称 刘炳国，男，汉族，1975年生,工学博士，硕士生导师/研究员。哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院光电测控与智能化研究所副所长。主要研究方向人工智能及视觉测量技术、光电测量技术、精密测量仪器等。 先后主持承担国家自然科学基金面上项目、多项国家级及部委级科研项目等40余项，作为负责人和技术负责人承担项目总经费超过5000余万元。获发明专利授权20余项，发表论文30余篇，获国家科技进步二等奖1项，部委级技术发明特等奖1项，获教育部高校科技十大进展1项。仪器仪表学会高级会员，精密机械分会第八届委员会委员，图形图像学会视觉检测分委会委员。 荣誉称号 名称 2020年国家技术进步二等奖 2016年部委级技术发明特等奖 2016年校十大科技工作优秀团队核心成员 2012-2016年连续四年院优秀科研团队 核心成员 2014年校优秀科研团队核心成员 主要任职 任职名称 社会任职 任职时间 简单介绍 教育部学位中心论文评审专家 ；图形图像学会视觉检测专委会委员；仪器仪表学会精密机械分会委员 ；OPTICS LETTERS 期刊论文评审专家 工作经历 名称 时间 工作经历 2004-2006 哈尔滨工业大学 助教 2006-2012 哈尔滨工业大学 讲师 2012-2019 哈尔滨工业大学 副教授 2019-至今 哈尔滨工业大学 研究员 教育经历 名称 1994年-1998年, 就读于 哈尔滨工业大学机械工程系 ，获学士学位； 2002年-2004年，就读于哈尔滨工业大学仪器科学与技术系,获硕士学位； 2004年-2009年，就读于哈尔滨工业大学仪器科学与技术专业，获博士学位 团队成员 名称 2009年-至今 任光电测控与智能化研究所副所长，负责所内科研工作 团队成员：刘国栋 教授，国家级人才人才，主页http://homepage.hit.edu.cn/lgd庄志涛 副教授陈凤东 副研究员甘雨 副研究员卢丙辉副研究员路程 副研究员 讲授课程 名称 专业核心课程：精密仪器设计及课程设计负责人 课程简介:该课程为测控技术与仪器本科生专业课，主要讲授仪器设计的总体设计思想，仪器设计一些基本原则和原理，仪器精度分析与设计及各单元关键技术，培养学生精密仪器总体设计和精度设计的能力，能够将机械、光学、电子与计算机技术相结合，掌握精密仪器领域总体设计及精度设计的理论和方法，能对独立完成精密测量与仪器设计领域的复杂工程问题。编著教材《测控仪器设计》，该教材为本单位主编的全国统编教材。 精密仪器设计（48学时） 精密仪器课程设计（2周） 招生信息 名称 硕士招生: 每年硕士招生2~3名 指导学生 名称 1.协助指导博士： 卢丙辉（博士毕业， 哈工大留校工作，哈尔滨） 尹哲 （博士毕业，沈阳理工大学工作，沈阳） 邹鹿（博士在读，研究方向：人工智能在大数据处理中的应用） 董航程（博士在读，研究方向： 人工智能理论及算法） 许梓艺（博士生在读，研究方向：人工智能在医学中应用） 2.指导的毕业硕士生（含联合指导） 徐东坡 （2012届毕业，中国商飞集团，上海，多光束自动引导技术研究） 万菲 （2013届毕业生，中电科西南电子设备研究所,论文题目:基于机器视觉ICF靶装配检测技术研究） 陈力（2015届毕业生，华为公司，上海,论文题目:ICF低温冷冻靶束靶耦合监测技术研究） 杨永猛（2015届毕业生，中电科网络通讯研究院，石家庄,论文题目:基于机器视觉ICF靶精密装配技术研究） 戚子文（2016届毕业生，海能达公司，深圳,论文题目：基于移相干涉的光学元件相位缺陷检测方法） 姚爱文（2017届毕业生，中电科华东电子工程研究所，合肥,论文题目:基于ZYNQ SoC的嵌入式智能相机设计） 钟瑶（2017届毕业生,中电科网络通讯研究院，石家庄，论文题目:基于ZYNQ平台的双轴自准直仪研究） 张志远（2017届毕业生，中电科华东电子测量仪器研究所,青岛,论文题目:基于视觉柱靶自动检测技术研究） 李雪莹（2018届毕业生，华为公司，北京,论文题目:弹壳尺寸及缺陷在线检测方法研究） 时圣星（2018届毕业生，哈工大鞍山研究院，鞍山,论文题目:嵌入式三维白光干涉数据处理系统研究） 郭攀（2018届毕业生，广州海格通讯集团，论文题目:基于硬件IP核的嵌入式智能相机底层算法研究） 张海心（2018届毕业生，上海航天局,论文题目:基于机器视觉的轴类零件测量仪设计） 刘红军（2019届毕业生，华为公司，武汉,论文题目:束靶耦合传感器离线自动标定技术研究） 乾引（2019届毕业生，中国舰船技术研究中心，武汉,论文题目:基于ZYNQ在线产品智能检测系统研究） 罗启峰（2019届毕业生，北航读博,论文题目:基于机器视觉的零件三维尺寸全方位测量技术研究） 董航程（2019届毕业生，哈工大读博,论文题目:基于径向基函数的自编码器算法研究） 孙佳媛（2020届毕业生，北京长城航空测控技术研究所,论文题目:基于深度学习的CT图像检测方法研究） 安泽汝（2021届毕业生，上海航天精密机械研究所,论文题目:轴承的剩余使用寿命预测方法研究） 勾晓飒（2021届毕业生，华为公司（西安）,论文题目:基于改进CycleGAN的手绘素描人像合成方法研究） 高卓 （2022届毕业生，中航洛阳光电设备研究所所,论文题目：基于弱监督学习的工业品表面缺陷检测） 纳森 （2022届毕业生，潍柴动力,论文题目：基于多路视觉系统的微小零件自动定位技术研究） 黄颖妍 （2023届毕业生，中兴通讯 （深圳），论文题目：基于弱监督学习的工业品表面缺陷分割） 韩沛松（2023届毕业生，中国电科产业基础研究院），论文题目：基于白光干涉的微型高精度位移传感器研究） 刘甜甜（2023届毕业生，航天科技集团光华电子有限公司（北京），论文题目：多维视觉束靶耦合仪器误差补偿方法研究） 3. 在读硕士生 蒋宇浩（2022级） 付东格（2022级） 杨舒雯（2023级） 贾淑琪（2023级） 乔睿（2023级） 出版物 出版物名称 测控仪器设计（第四版） 作者 刘炳国 刘庆纲等 出版时间 2023.2 出版社 机械工业出版社 简单介绍 本书系统的阐述了精密仪器设计的总体设计理论和方法，以仪器的精度为核心，用创新的设计思想组织了光、机、电相结合的精密仪器设计内容。 出版物名称 测控仪器设计（第3版） 作者 浦昭邦 刘庆纲 刘炳国等 出版时间 2015-01-01 出版社 机械工业出版社 简单介绍 普通高校高等教育十一五国家级规划教材 论文期刊 论文标题 Automatic Positioning Method Based on Feature Points Matching for ICF Target 作者 刘炳国等 发表时间 期刊名称 ISPEMI2012 期卷 简单介绍 基于点匹配技术的ICF靶定位。 论文标题 Long Working Distance Autocollimating and Microscope Monitoring Instrumen 作者 liu bingguo etc. 发表时间 期刊名称 ISPEMI2012 期卷 简单介绍 icf靶场大口径监测仪研制 论文标题 惯性约束聚变束靶耦合的监测及精度分析 作者 刘炳国等 发表时间 期刊名称 光学精密工程 期卷 简单介绍 ICF靶场精度分析 论文标题 ICF靶场坐标系的建立及其监测方法 作者 刘炳国等 发表时间 期刊名称 光学精密工程 期卷 简单介绍 ICF靶场监测系统关键技术 论文标题 光学元件损伤在线检测图像处理技术 作者 冯博，刘炳国，刘国栋等 发表时间 期刊名称 强粒子激光束 期卷 2013, 25(7 简单介绍 针对光学元件损伤图像中损伤区域的高精度检测问题,对内全反射照明下光学元件损伤图像的处理技术进行了研究.根据在线检测图像中损伤区域中心峰值的信号强度高于局部背景的信号强度这一特点,利用高斯滤波器生成待检测图像的局部信号强度比图像,实现了对损伤区域的低漏检率自动定位；根据CCD的成像原理,利用辐射标定的方法建立起损伤区域的尺寸与其在图像中总灰度的关系方程,实现了损伤区域的亚像素高精度尺寸测量.实验结果表明,与传统的光学元件损伤图像处理算法相比,本文提出的算法在保持低漏检率的同时大大提高了损伤区域的测量精度. 论文标题 陀螺转子静平衡测量方法的研究 作者 刘国栋，刘炳国 发表时间 期刊名称 计量学报 期卷 2011, 32(3 简单介绍 介绍了一种新的陀螺转子静平衡仪结构设计,采用玛瑙刀口支承感应机构与光电自准直测角相结合的方法,实现对陀螺转子静不平衡量的测量.提出了新型粗、精双测刀机构实现高精度、大量程测量,减少刀口磨损,提高测量效率.通过转子托架摆动周期测量法确定了仪器灵敏度系数的精确调整方法.采用标准砝码对仪器进行了精确标定.实验结果表明该仪器测量示值误差优于4 mg·mm,量程达到2000 mg·mm. 论文标题 ICF终端光学元件损伤在线检测装置的研究 作者 冯博 刘炳国 陈凤东等 发表时间 期刊名称 红外与激光工程 期卷 2013（9） 简单介绍 端光学元件是惯性约束聚变(ICF)系统最重要的组成部分之一。文中针对ICF系统中终端光学元件损伤的高精度、高效率检测问题，对光学元件损伤在线检测技术进行了研究，以“神光-III原型装置”终端光学元件为检测对象设计了光学元件损伤在线检测系统。针对终端光学元件的排布特点及其检测要求，利用CODEV软件设计了高分辨率变焦距望远光学系统；根据终端光学元件在靶室中的分布位置，设计了相应的对准及定位系统，实现了对球体空间排布的大尺寸光学元件组的远距离、高精度、实时快速检测。模拟ICF靶场环境进行了离线仿真实验，实验表明：系统的MTF曲线在68 lp/mm大于0.4,80%能量分布在2×2像元内。在1.8~2.8 m的工作距离下，检测装置对300 mm×300 mm视场范围内60μm以上的损伤点可以通过图像处理方法进行分辨，160μm以上的损伤点可以进行精确测量；姿态调整系统各运动环节运行精度均优于13 arc sec，满足检测要求。 论文标题 亚像素细分算法精度评价方法研究 作者 刘国栋 刘炳国等 发表时间 期刊名称 光学学报 期卷 简单介绍 论文标题 基于SIFT算法的圆心快速精确定位技术研究 作者 吴慧兰 刘国栋 刘炳国 发表时间 期刊名称 光电子 激光 期卷 简单介绍 论文标题 nfluence of air damping on nano-electro-mechanical switches in low vacuum 作者 宫娜 刘炳国 发表时间 期刊名称 ICFMT@#%2010) 期卷 简单介绍 论文标题 基于改进SIFT与互信息的异源图像匹配 作者 刘炳国 陈力 刘国栋 发表时间 期刊名称 航空兵器 期卷 第5期 简单介绍 论文标题 Improved phase-shifting diffraction interferometer for microsphere topography measurement 作者 Liu GD;LU,BH;Sun HY;Liu BG etc 发表时间 期刊名称 CHINESE OPTICS LETTERS 期卷 14卷7期 简单介绍 采用移相干涉法测量微球表面 论文标题 Fast-forming focused spots through a multimode fiber based on an adaptive parallel coordinate algorrithm 作者 Yin,Z;Liu,GD;Chen,FD;Liu BG 发表时间 期刊名称 CHINESE OPTICS LETTERS 期卷 13,7 简单介绍 基于多模光纤的光斑快速聚焦方法，可以实现对目标的快速成像。 研究领域 名称 主要研究方向： 1.视觉测量的理论和方法研究 2.基于视觉的精密测量仪器的研究 3.光电测量仪器技术研究 4.激光测量技术 科研项目：作为项目负责人或技术负责人承担国家重大科学工程、重大专项项目、国家自然基金项目、航空创新基金项目等三十余项科研课题。主要研究在复杂工作环境下（真空、洁净、强电磁辐射等环境下）各种基于视觉测量原理的高精度精密专用仪器及相关视觉检测算法等，目前已交付国家重大科学工程现场仪器多台套，有力的支撑了我国相关重大项目研究领域的发展，成果先后获得国家科技进步二等奖和部级技术发明特等奖，并获得教育部年度科技十大进展。