个人简介

主要从事计算成像和高精度视觉检测的基础前沿、关键技术和核心装备研究。主持和参与国家自然科学基金、国家重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划课题等项目 30 余项。针对显微视觉检测系统景深小、可测倾角小和分辨率低，以及目标探测与识别信息少等问题，提出了基于液体透镜和计算成像的高精度景深扩展、多视层析显微视觉三维检测、傅里叶变换通焦扫描和多模式视听和多谱段传感信息获取等方法，突破了多视场多视角层析显微图像匹配融合、多传感器外参数标定等关键技术，取得了多项研究成果，并已在我国“嫦娥五号”等国家重大工程项目应用，已在Optics Express、Optics & Lasers in Engineering和IEEE/ASME Transactions on Mechatronics等期刊发表论文80余篇，获授权专利20余项。曾任仪器科学与光电工程学院测控系副主任（负责研究生教学），现任仪器科学与光电工程学院测控系系书记。

研究方向

(1) 计算光学成像

把“计算”融入到光学图像形成过程中场景/物体的照明模式、成像系统的光学传递函数、探测器的采样任何一个或者多个环节，通过对前端光学调控和后端信息解调的综合设计和优化，突破传统成像系统的功能和性能限制，获取更多或更高性能的目标信息，是下一代光学成像技术。应用于视觉检测、手机摄影、监控、汽车自动驾驶、光学遥感、医学检查和手术、军事等领域。本课题组目前承担国家重大科研仪器和国家自然科学基金项目。

(2) 高精度视觉检测

利用光学成像系统获取被测工件的图像，而后通过图像处理获得被测工件的几何尺寸和缺陷等信息。包括图像信号处理、点云处理、三维重建等技术，应用于精密光学、机械和半导体器件等的高精度视觉检测。本课题组目前承担嫦娥六号月面自主采样智能决策项目。

(3) 多模式目标探测与识别

利用视觉、声音和触觉等多模式传感器探测和识别目标。包括智能感知算法、多维成像模拟仿真技术，应用于机器人调控、导引头等领域。目前承担多模式目标探测与识别横向项目。

教学工作

(1) 研究生学科理论核心课《计算光学成像》

(2) 本科生核心专业基础课《误差理论与数据处理》

(3) 本科生核心通识课程《计算成像技术导论》

学术成果

(1) Yifei Zhang, Tianren Li, Yu Zhang, Peirong Chen, Yufu Qu, Zhengzhong Wei. Computational Super-Resolution Imaging With a Sparse Rotational Camera Array. IEEE Transactions on Computational Imaging, 2023(9):425-434

(2) Renju Peng, Jie Jiang, Haojing Wang, Shuangfeng Wei, Yufu Qu. Uncertainty optimization based on sensitivity analysis for TSOM method in multi-measurands metrology. Optics and Lasers in Engineering. 2023(167):107613

(3) Zhange Zhang, Jiajun Ren, Renju Peng, Yufu Qu. Focused and TSOM Images Two-Input Deep-Learning Method for Through-Focus Scanning Measuring. Applied Sciences. 2022, 12(7), 3430

(4) 张湛舸, 王乾一, 屈玉福. 基于双目视觉的非凸复杂形貌物体干涉分析. 仪器仪表学报. 2021, 42(3): 262~269

(5) Yufu Qu, Jiajun Ren, Renju Peng, Qianyi Wang. Imaging error compensation method for through-focus scanning optical microscopy images based on deep learning. Journal of microscopy. 2021, 283(2):93~101

(6) Renju Peng, Jie Jiang, Jiajun Ren, Yufu Qu. Statistical character analysis for through-focus scanning optical microscopy in double floating variables measurement applications. Optics & Lasers in Engineering. 2021, 141(6):106560

(7) Renju Peng, Jie Jiang, Jialin Hao, Yufu Qu. Lateral movement and angular illuminating non-uniformity corrected TSOM image using Fourier transform. Optics Express. 2020, 28(5): 6294-6305

(8) Yufu Qu, Jialin Hao, Renju Peng. Machine-learning models for analyzing TSOM images of nanostructures. Optics Express. 2019, 27(23):33978-33998 (SCI, IF: 3.894, Q1，20/95)

(9) Yufu Qu, Yongbo Hu, Ping Zhang. Nonmechanical and multiview 3D measurement microscope for workpiece with large slope and complex geometry. Journal of microscopy. 2018, 272(2):123-135

(10) Yufu Qu, Ping Zhang, Yongbo Hu. 3D measurements of micro-objects based on monocular wide-field optical microscopy with extended depth of field. Microscopy Research and Technique. 2018, 81(12):1434-1442

(11) Yufu Qu, Yongbo Hu. Analysis of axial scanning range and magnification variation in widefield microscope for measurement using an electrically tunable lens. Microscopy Research and Technique. 2019, 82(2):101-113

(12) Yufu Qu, Zhaofan Zou. Non-sky polarization-based dehazing algorithm for non-specular objects using polarization difference and global scene feature. Optics express. 2017, 25(21):25004-25022

(13) Yufu Qu, Tao Wang and Zhigang Zhu. Vision-aided Laser Doppler Vibrometery for Remote Automatic Voice Detection. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2011, 16(6):1110-1119

(14) Yufu Qu, Huijie Zhao, Xuebing Yin, Hui Cai. Three-dimensional imaging hyperspectro-polarimetric target characterization sensor. Sensors and Actuator A Physical. 2008, 147(2):485-489

荣誉获奖

(1) 2023年获得宝钢优秀教师奖

(2) 2023年获得北航教学名师奖

(3) 2021年获得国家首届课程思政示范课程教学团队教师

(4) 2022年获得北京市教育教学成果奖二等奖

(5) 2022年获得中国仪器仪表学会高等教育教学成果奖一等奖

(6) 2023年指导的学生获得北京市优秀本科毕业设计团队奖

(7) 2022年指导的学生获得第6届中国（国际）传感器创新创业大赛一等奖

(8) 2021~2023年连续三届全国航空航天课程思政教学改革论坛论文一等奖

(9) 2023年和2021年共获得北航教学成果特等奖1项，教学成果一等奖3项

(10) 2005年度 “挠性接头微细尺寸的高精度非接触在线测量装置”项目获得国防科工委科技进步二等奖

科研项目

(1)基于无轴向扫描色散通焦的微纳结构多参量同时测量方法，国家自然科学基金，2022.01-2025.12

(2)基于稀疏孔径多波段成像的飞机位姿动态视觉测量系统，国家重大科研仪器研制项目，2022.01-2026.12

(3)嫦娥六号月表智能采样策略辅助生成系统，中国空间技术研究院总体设计部项目， 2021.01-2025.06。

(4)“空间微孔三维形貌非接触扫描测量仪”子课题，国家重点研发计划项目，2024.01-2026.12。

学术兼职

（1）中国图象图形学学会视觉检测专业委员会秘书长

（2）中国仪器仪表学会科普工作委员副秘书长

（3）全国测量不确定度计量技术委员会委员

（4）中国仪器仪表学会精密机械分会委员

（5）中国光学学会光学测试专业委员会委员

（6）中国光学学会生物医学光子学专业委员会委员

（7）美国光学学会Senior Member

（8）《中国测试》和《应用光学》期刊编委