Smart Computational Imaging (SCI) Lab
智能计算成像实验室

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电光风采·“互联网+”大赛特辑 | 抬头见光,低头见影

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发表时间:2021-12-23 09:50作者:孙珠珠来源:为先青年网址:http://www.scilaboratory.com


们发表SCI/EI论文40篇,其中7篇被评选为期刊封面文章;

他们的研究成果被瑞士工程院院士评价:“引领数字条纹投影轮廓术走入实时三维测量相关应用领域”;

他们申请国家发明专利15项,多次受央视网、人民网等主流媒体报道;

他们是第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛金奖项目获得者:“光影感知——快速三维传感技术助推第四次工业革命”团队。



团队概况

项目名称:光影感知——快速三维传感技术助推第四次工业革命

团队成员:钱佳铭、尹维、李艺璇、苗鈈元、杨苏皖、曹煜、杨振东、张嘉扬

指导教师:左超、冯世杰



鸿鹄之志,当存高远

人类所处的物理世界空间是三维的,对三维信息的获取和处理技术体现了人类对客观世界的把握能力,因而从某种程度上来说它是体现人类智慧的一个重要标志。站在当前时点,摄像头从2D向3D的转变将成为继黑白到彩色、低分辨率到高分辨率、静态图像到动态影像后的“第四次影像革命”。

钱佳铭所带领的团队在结构光三维成像领域走出了新的高度:“当前三维传感技术面临的主要问题是无法同时兼顾测量速度和测量精度,而我们的团队在这方面取得了突破。”


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工业革命使人类从原始手工劳动步入智能化时代。如今,正迎来以“人工智能”为主导的第四次工业革命,想要赋予机器人更多“人”的特质,首先要打开它们的双眼。光学三维传感器作为机器人的眼睛,是一切制造自动化、智能化、再创造化的新起点。



但现阶段三维传感技术无法同时兼顾高速度与高精度,我国高端精密光学仪器也长期受德美等发达国家“卡脖子”。想要在第四次工业革命中取得一席之地,就必须迎难而上。“工业革命可以说是谱写了我们人类社会发展和文明进步史的辉煌篇章。过去的200多年,工业革命一直由西方发达国家主导,当世界第一制造大国——中国遇上第四次工业革命,全球制造业会发生怎样的变革?”



话语铿锵有力,那是钱佳铭及其团队在国外巨大压力下取得突破展现出的自豪,也是他们对于实现理想的自信。“既然这个技术对我们国家的智能制造、对工业4.0的发展非常重要,我们就一定要攻克难关!”为国效力,志当存高远。


脚踏实地,精益求精


科研工作,讲究细致,脚踏实地,一笔一划。“一个科研工作者,不能有松懈、放弃、不耐烦的思想,不管在什么时候,都要不停地打磨、追求极致。”


在临近小组赛路演时,左超教授还在与钱佳铭一起修改演讲稿、完善PPT,哪怕夜已深。在他心生懈怠时,左超教授的一番话给了他莫大的鼓舞。“无论做什么事情,一定要追求完美。”正是这精益求精的打磨让他们的准备万无一失,最终在高教主赛道上一举夺金。脚踏实地,以扎实稳重的步伐,一步一步走向极致,追求巅峰。

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敢想敢创,砥砺前行


三维成像与传感技术作为感知真实三维世界的重要信息获取手段,为重构物体真实几何形貌及后续的三维建模、检测、识别等方面提供了数据基础。多年来,这项技术最大的挑战就在于无法兼顾测量速度和精度。

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面对当时业界提出的提高硬件速度来改善问题的传统观念,钱佳铭所在的团队独辟蹊径——“解决这个问题的另一大关键在于如何降低单次三维重构所需的图像数量。”

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随着技术攻关的持续开展,事实证明,他们找对了方向。历经三年,团队提出一种基于多模态复合编码的全方位三维成像技术,攻克三维传感无法同时兼顾高精度与高速度的国际难题,在保证高精度的同时,成像速度提升2个量级以上;国际首次将深度学习应用于条纹投影三维成像技术,将三维重构所需条纹图案降至物理极限,根本上克服了运动对三维测量的影响;构建全球速度最快的三维成像技术与仪器,将三维成像速度提升至10000Hz。






基于“互联网+”大赛的双创性质,团队成员除了在技术方面攻坚克难,还紧抓商业运营的薄弱环节。提到初期完备的技术和不太成熟的场景运用,钱佳铭的眼睛里闪烁着骄傲,却又带着无可奈何。

于是团队成员开始广泛查询资料,积极联系学校双创学院和相关企业,走入工厂实地考察,经过仔细的讨论研究后最终确定了技术的实际应用方向:汽车零部件在线质量检测和基于快速三维传感的工业机器人自动生产线,成功将技术转化为生产力。



“通过大赛,团队的技术和实践能力都得到了显著提升,还有多个技术正在进行产业孵化,整个团队的研究也因此产生了显著的经济效益和社会效益。拿到金奖只是一个开始,我们还将继续去探索和开拓未来的创新创业之路。”

光影变换之间,一项项的核心技术渐渐展露,一步步攀爬上三维立体成像领域的顶峰,他们树立目标,不断追求完美!


电光学院新媒体中心出品

文案 | 李琦、钱佳铭

排版 | 杨凡宇

图片 | 钱佳铭

海报、封面 | 赵天祺

责编 | 孙霖昕

审核 | 施嘉琪


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