完成单位：哈尔滨工业大学

完成人：崔喜平，邹永纯，杨磊，张杰，魏大庆，焦阳，来忠红，孙良博，李雪，徐超

成果简介：本项目率先提出图像高斯模糊虚拟现实人机交互新模式，攻克了高度还原实际TEM/SEM操机测试全过程（还原度＞98%）的三维虚拟仿真技术，并自主开发出SEM-DIC纳米散斑制备方法，应变空间分辨率优于100nm（目前报道最优）。同时建立了基于深度学习的材料三维微观结构大数据批量在线快速处理方法，打破了传统的数据处理模式，实现30个用户单批次200组大数据的同时在线批量处理，速度提升近100倍，进而创建TEM/SEM/CT三维虚拟仿真高通量表征及大数据深度学习处理平台。该平台可在线实现理论学习、教学培训、虚拟操机、大数据处理四大功能一体化，解决了TEM/SEM/CT机时与功能不足的难题，为关键战略新材料低成本快速研发提供批量筛选方法与高分辨原位表征技术。

创新点及科学价值：

（1）提出图像高斯模糊虚拟现实人机交互新模式，攻克了高度还原实际操机测试全过程（还原度＞98%）的三维虚拟仿真技术，率先构建了TEM/SEM在线虚拟操机数字化实验平台，可在线实现理论学习、实验教学、TEM/SEM虚拟操机培训，解决了高校院所对大型仪器不断增长的测试需求与实验教学培训机时不足的突出矛盾，提供了一种经济高效的全天候培训新模式。

（2）攻克了远程多用户同时在线访问难题，发展了基于深度学习的大数据高通量处理技术，率先建立了网络版Dragonfly大数据批量在线快速处理平台，实现了30个用户单批次200组大数据的同时在线快速处理，速度较传统模式提升近100倍，为国家战略急需的新材料研发提供批量快速筛选方法。

（3）开发出SEM-DIC纳米散斑制备方法，发展了原位SEM表征技术，攻克了载荷作用下材料组织-应变-断裂-性能的多参量同步定量表征技术，实现了材料组织演化-应变分布-裂纹扩展的百纳米分辨率同步定量表征（目前报道最高分辨率），为空天领域用新材料研发、关重件设计服役提供高分辨原位定量检测方法。

社会经济效益：

（1）提供优质技术服务、支撑创新：支撑获批工信部首批“国家中小企业示范服务平台”，2次获哈工大大型仪器开放考核优秀（排名第1），助力哈工大获大型仪器开放共享考核全国优秀。为本校20余学科教学改革、基础科研创新和100余单位的新产品研发提供技术支持5000余次。服务总机时7000小时，效益110余万元。

（2）促进人才快速成长、为国育才：为2200余名师生开展学术讲座100余次，1200人获自主操机资质。支撑项目组4人入选黑龙江省高层次人才、1人入选中国科协青年托举人才、1人获批哈工大青年科学家工作室。

（3）助力本校招生宣传、招鸾引凤：参与录制哈工大《最北方》招生视频，并开展高端仪器开放日活动与暑期夏令营活动等，打破“生化环材”专业负面印象、助力提升哈工大竞争力。

应用前景：基于该技术，获批国家重点研发计划课题等项目2项、省级示范课程1门、参编标准3部、专著1部，授权专利14项，发表SCI 60余篇。支撑国家二等/国防一等奖等6项、Science 4篇、探月器五/六号采样臂等重大工程技术攻关3项、成果转化1项。目前在浙江大学等10余单位推广应用，受到张荻院士等国内外同行高度肯定。