导师类别 博、硕导
性 别 女
出生年月 1972年7月
联系电话
通讯地址
Email liughua_swit@163.com

个人简介
刘桂华，1972年7月出生，女，汉族，教授，博士，中国电子学会高级会员，四川省中小企业咨询专家团成员。现在西南科技大学信息工程学院任职。主要科研发方向机器人场景智能感知、图像处理，机器视觉以及FPGA集成电路设计等。作为主要研究人员主持及参加多个国家级和省部级项目，与多个单位合作进行产业化推广。主研核设施退役特种机器人在中核821厂退役核设施作业，反应堆设施退役特种机器人应用于中国工程物理研究院300#反应堆。发表论文60余篇，其中SCI,EI收录16篇，主编教材1部，申请发明专利14项，软件著作权1项，其中授权专利5项。

工作经历
2012/8-2013/8， 美国纽约城市大学计算机系，访问****，从事城市视觉三维建模项目
2005/9-2006/8， 清华大学电子工程系，访问****，从事FPGA集成电路开发
2009/12至今， 西南科技大学，信息工程学院，教授
2004/12-2009/11，西南科技大学，信息工程学院，副教授
1998/12-2004/11，西南科技大学，信息工程学院，讲师
1993/12-1998/11 ，西南科技大学，信息工程学院，助教

教育经历
2006/09-2012/06，西南交通大学，信息科技学院计算机系，博士
1998/9-2001/7， 武汉理工大学，机械电子学院，硕士
1989/9-1993/7 西南科技大学， 信息工程学院，电气自动化专业，学士

获奖、荣誉称号
（1）强辐射环境适应性机器人关键技术及其应用，四川省科技进步奖一等奖，2017年
（2）理论、实践、创新结合的<现代电子系统设计>课程体系建设，全国电子信息实践教学成果一等奖，2009年
（3）2011年研究生优秀毕业论文导师奖；2010，2012，2015优秀毕业设计导师奖。

社会、学会及学术兼职
（1）中国电子学会高级会员；
（2）四川省中小企业咨询专家组成员

研究领域
刘桂华，博士，教授。长期从事机器视觉、图像处理，模式识别相关的科研工作，主要研究方向有：
基于多目立体视觉及多传感融合的三维场景重构和虚拟仿真技术，创新发展人-机结合遥控机器人作业场景智能场景感知模式及其关键共性技术。可以对机器人在操作场景进行三维重建及三维感知，自主定位、目标识别及路径规划，具有自然交互性、实时性和临场感，为操作者提供机器人操作与控制的辅助决策。
产品精密三维测量技术。以三维光学测量为应用背景，包括基于结构光的双目视觉测量，基于线结构光的激光三维测量，摄像机标定与立体匹配，三维摄影测量及其在复杂空间曲面测量和工件加工在线测量中的应用。
基于图像的智能无损检测技术。基于图像处理，机器视觉及模式识别技术，利用计算机代替人眼进行工件图片中工件缺陷的特征提取和识别；并结合人工识别工艺方法和机器反馈学习机制，实现机器学习技术。
以上算法有三种实现平台：（1）PC机,主要CPU处理；（2）CPU+GPU并行加速处理；（3）FPGA或ARM嵌入式系统。

科研项目
一．近年主持或参加课题主要项目情况（按时间倒序排序）：
（1）国家自然科学基金：结冰生长过程 3D 冰形在线测量技术研究(**)，28万，2017-2020，合作方主持（与中国空气动力研究与发展中心合作）,承担飞机结冰模型在线三维建模
（2）国防科工局核能开发科研项目，核应急处置机器人关键技术研究([2016]1295)，3200万，2017 /01-2020/12，在研，主研，承担三维地图重建，机器人定位
（3）国防科工局核能开发科研项目子项，视觉采集与场景建模技术研究及实现，30万，2012/01-2015/12，已结题，主持，承担视觉采集与三维场景建模
（4）四川省科技厅科技支撑项目：焊接机器人智能传感系统关键技术研究(2016GZ0183)，100万，2016-2018，合作方主持（与中国东方电气集团有限公司合作），承担焊接机器人焊缝自动跟踪和测量
（5）四川省科技厅重点研发项目：灵巧型激光自动导引运输装置（AGV）研制及产业化(2017GZ0067)，100万，2017-2018，合作方主持（与四川福德机器人有限公司合作），承担AGV小车的地图重建和自动导航
（6）四川省卫生和计划生育科研课题：3D影像捕捉技术联合3D打印在骨科矫形支具的应用(17PJ207)，10万，2017-2019，合作方主持（与绵阳市骨科医院合作），承担人体视觉三维建模及测量。
（7）四川科特石油工业井控质量安全监督测评中心委托项目，隔水管自动对位试验装置，2016/03-2016/12， 29万，已结题，主持，承担隔水管双目视觉检测自动对位
（8）四川省教育厅重点项目，14ZA0090，基于视频的快速三维场景重建技术研究，2014/01-2016/12，6万，已结题，主持，承担三维场景实时重建
（9）创新团队建设基金，高危作业环境的机器人场景智能感知系统（14TDTK01），2014/6-2017/5，21万，在研，主持，承担机器人场景智能感知
（10）校级博士基金，基于摄像机阵列的动态三维视觉信息获取关键技术研究（14zx7122），2015/1-2018/12，6万，在研，主持
（11）四川省科技厅国际合作项目，工业产品高精度三维数字化在线监控系统的研究（2009HH0023）, 2009/1-2011/12，10万，已结题，主持
（12）省重点实验室开放基金，13ZXTK05，特殊环境综合检测技术及应用研究，2013/10-2016/9，6万，在研，主持
（13）中核404厂委托项目，远距离遥控升降系统，2015/7-2017/12，540万，在研，主研
（14）四川省科技厅科技支撑项目，2012ZS2103，抗核辐射机器人环境场景感知与作业决策支持系统研究，2012/1-2014/9，30万，已结题，主研
（15）四川省应用基础研究项目，2011JY0059，基于多信息融合的辐射环境三维场景感知研究，2011/1-2014/3，10万，已结题，主研，承担核放射环境三维感知
（16）中国工程物理研究院委托项目，智能化核机器人，2013/10-2015/10，110万，已结题，主研，承担核放射环境机器人定位及目标识别
（17）中国工程物理研究院委托项目，放射性污染远距离测量和机械剥离去污机器人系统的集成设计，2011/10-2012/10，100万，已结题，主研，承担核放射环境机器人定位
（18）内蒙古北方重工业集团有限公司委托项目，红热锻件在线测量与自动分析系统, 2011/1-2012/12，110万，已结题，主研，承担红热锻件高精度三维测量
（19）中国工程物理研究院化材所委托项目，高精度三维光学检测技术研究，2010/10-2012/12，30万，已结题，主研，承担炸药的高精度三维检测

发表论文
发表论文60余篇，SCI，EI收录16篇，主要有：
(1) Liu Guihua*，Liu Xianyong，Feng Quanyuan，3D shape measurement of objects with high dynamic range of surface reflectivity，Applied Optics，2011，50（23）：4557-4565
(2) Liu Guihua*，Liu Xianyong，Feng Quanyuan，High-accuracy three-dimensional shape acquisition of a large-scale object from multiple uncalibrated camera views.，Appl Optics，2011，50（20）：3691-3702
(3) 梁峰，刘桂华*. 基于贝叶斯模型的快速立体匹配算法，计算机工程与设计，2015，30(4): 956-962
(4) 高军强,刘桂华*. 基于多摄像机线结构光的钢轨表面缺陷三维检测, 机械设计与制造, 2017，30(3): 170-172
(5) 刘桂华，冯全源*，大型锻件热态三维结构光在线测量技术，光电工程，2010，37（09）：91-97
（6）王文斌，刘桂华*，邱志强，本质矩阵五点算法伪解的两种剔除策略，光电工程，2010，37（8）：46-52
（7）Liu Guihua*，Long Huimin. Determining Intrinsic Parameters and Pose of Cameras from Single View with Variable Focal Length, Applied Mechanics and Materials,Vol 636, 2014: 948-954
（8） Liu Guihua*，Wang Wenbin，Liu Xianyong，Feng Quanyuan*. Elimination of Accumulated Error of 3D Target Location Based on Dual-View Reconstruction，the Second International Symposium on Electronic Commerce and Security，2009.5.20-2009.5.22
（9）Liu Guihua*，Feng Quanyuan*.Recovering 3D Shape and Motion from Image，International Conference on Modelling and Simulation，2009.1.22-2009.1.25
（10）Deng Jun, Liu Guihua*. A Novel Method of Cone Fitting Based on 3D Point Cloud, Applied Mechanics and Materials,Vol. 722 ,2015: 321-326

出版专著和教材
(1) 刘桂华，罗亮，基于FPGA的现代数字系统设计，西安电子科技大学，2012

科研创新
（1）刘桂华，刘钦，牛丹华，肖得胜，一种多个结构光投影三维型面测量头的标定技术，2014.11.18-2014.12.4，中国，发明专利，授权号：3.9，已授权；
（2）张华，刘桂华等. 一种非结构环境下机器人作业的位姿信息测量方法, 中国，发明专利，授权号：ZL4.0，已授权；
（3）张华, 刘桂华, 史晋芳等. 一种基于灰度梯度信息的图像匹配算法，发明专利，授权号: ZL 7.7，已授权；
（4） 刘桂华，张华等. 基于现实场景的机器人的模拟演练系统的构建，中国，发明专利，授权号: ZL 4.9，已授权；
（5）刘桂华，王曼，王斌等，一种基于线结构光的冰形轮廓测量方法，中国，发明专利，专利申请号: 7.X，已申请；
（6）刘桂华，张华，游斌相，龙惠民等.用于线激光位置标定的标定板及线激光相机测量系统标定方法，中国，发明专利，专利申请号: 7.8 ，已申请；
（7）刘桂华，康含玉，张华，龙惠民等，一种基于三维超声成像技术的风洞模型3D冰形在线测量方法，发明专利，中国，专利申请号: 5.8 ，已申请；
（8）刘桂华、邓豪、张华，一种隔水管自动对接检测装置，中国，发明专利，专利申请号: 1.7，已申请；
（9）刘桂华，王玉玫，张华，楚红雨等，一种基于机器视觉的深水钻井隔水管自动对接位姿检测方法，中国，发明专利，专利申请号: 5.2，已申请；
（10）刘桂华，杨康，张华，基于荧光磁粉的智能缺陷识别系统，发明专利，中国，专利申请号: 8.X，已申请；
（11）刘桂华、邓豪、张华、吴倩等，基于3D立体感知技术的自主导航机器人系统，发明专利，中国，专利申请号: 4.1，已申请；
（12）刘桂华、邓豪、张华、邓鑫等，建筑作业区危险源智能识别系统，发明专利，中国，专利申请号: 2.2，已申请；
（13）刘桂华，牛乾，张华，一种基于Laws纹理滤波的荧光磁粉缺陷自动识别方法，发明专利，中国，专利申请号: 3.1，已申请；
（14）刘桂华，张华，陆鹏等，移动机器人实时三维场景重建软件，软件著作权，中国，专利申请号: 2015SR258407，已授权；
（15）刘桂华，王静强，张华等. 机器视觉钢轨表面缺陷检测方法，发明专利，中国，申请专利号：8.7

教学活动
承担《FPGA技术》课程建设负责人，承担《现代数字系统设计》研究生课程。并主要参与信号与系统的课程建设。

指导学生情况
2005年开始指导研究生，指导研究生专业涉及控制科学与工程、电路与系统、集成电路、信息与通信工程等专业。共指导研究生40余人。

我的团队
本研究团队依托西南科技大学特殊环境机器人技术四川省重点实验室，由张华教授带领 的一批具备多学科专业知识（机械、机电一体化、机器视觉、控制、通信等）教授、博士、 研究生及优秀本科生组成，团队目前教师及外聘人员 17 人，研究生 66 人，创新实践班本科 生百余人。团队主要针对涉核、涉危、涉爆等复杂危险环境中下监测、设备维护、处理处置 等多方面的需要，进行特殊机器人共性技术开发，工程系统研究与应用推广。 项目团队 2004 年获全国大学生机器人竞赛冠军、最佳技术奖及亚太地区亚军和最佳技 术奖；2009 年成功实现杞县、番禺的辐照室“卡源故障”救援与作业任务，成为我国首次 利用自行研制的核机器人系统成功应用于核应急处置的成功范例。团队在旋翼机器人、变电 站设备巡检机器人、工业机器人、导购机器人、油田消防机器人等军民技术结合方面也有显 著成果。
本研究团队研究研制具有突出的抗“核”能力的智能化特种核机器人系统。针对核行业 辐射环境与放射性物质监测、作业及应急处置的过程中所遇到非结构化高危险极端环境快速 适应、特种高可靠性任务的快速适应及实施进程的实时反馈与验证、辐射防护与污染控制等 工程需求，研制具备强辐射高危复杂环境监测、管理、利用和处置强放射性物质与应急作业 工程能力的机器人系统。该机器人响应核事故现场应急要求，在具备普通机器人的功能基础 上，同时具备实施核剂量和γ 测量、现场温湿度、三维视觉图像采集等功能，并完成复杂环 境条件下的远程控制、数据传输功能，该机器人可用于放射性污染远距离测量、工程作业及 机械剥离去污作业，具有较好的智能性和可靠性。本团队已成功建立起单臂六自由度作业核 机器人系统，成功实现杞县、番禺的辐照室“卡源故障”救援与作业任务，并在实践中积累 了大量的高危环境机器人-机结合遥控机器人作业场景的智能感知的工程经验。2009 年 8 月， 与中物院及柳工机械股份有限公司合作，应用特制的抗辐射加固机器人系统，成功处置了河 南杞县 14 万居里钴 60 卡源故障。同年 11 月，利用自制机器人成功处置广东番禺 98 万居里 “国际罕见”的卡源事件，在强辐射场顺利完成切割、搬运、清障、装配等多项工作，机器 人系统在 98 万居里活度的钴 60 现场，可靠工作。国家环境保护部、广州市委等发来感谢信， 得到了社会的一致赞扬和好评。“强辐射环境适应性机器人关键技术及其应用” 2016 年获 四川省科技进步一等奖。
近年来，团队所属的本人负责的机器视觉课题组承担了一系列辐射场景作业机器人的三维场景重建和作 业目标识别和三维光学高精度测量的项目研究，已经形成了人工智能与模式识别、机器视觉 与三维测量的研究方向和稳定的科研团队。课题组深入研究基于结构光的双目视觉测量及被 动测量，摄像机标定与立体匹配，三维场景感知及其在复杂空间曲面测量和大型工件加工在 线测量中的应用，机器视觉等集成感知系统在机器人作业场景三维重建、三维感知和导航和 路径规划中的作用。主要包括：1、以复杂强辐射场景的三维光学测量为应用背景，由多种 数码摄像机、TOF 相机、全景相机、激 光测距、主动结构光发生器构造多种规格和形态的 测量头，实现测量头的稳定支撑、运动控制和定位，建立机器人三维测量系统研发平台；2、 以动态变化表面的三维光学测量为应用背景，研究以主动结构光的的三维恢复技术及动态表 面变形分析技术； 3、以大型复杂场景的三维光学测量为应用背景，研究近景摄影测量中的 因子分解、光束法平差以及未标定序列图像重建技术，研究几何光学检测的适应性和检测极限。