科技日报记者 罗云鹏 通讯员 刁雯蕙
4月29日，记者从中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称深圳先进院）获悉，该院集成技术研究所机器视觉研究中心研究员宋展团队在人脸动态三维成像技术领域取得进展，研究团队自主研发出多视角4D高精度人脸三维成像系统（以下简称系统）。
据悉，相较传统3D人脸扫描技术，该系统在精度、分辨率和速度上均实现大幅提升，可应用在人脸识别、医疗诊断、影视特效、人形机器人等方面。
该系统由三个不同近红外波段的结构光相机构成，底层算法采用宋展团队提出的高频条纹位移编码三维重建方法，可实现1080P分辨率下超过100帧每秒的三维扫描速度。
宋展介绍，基于GPU高并行三维重建算法，可实现高达300赫兹的实时重建速度，且深度成像误差小于0.05毫米。
宋展与团队成员调试多视角4D人脸扫描系统。林一程 摄
此外，为实现多角度更为完整的三维人脸动态成像，该系统采用三种不同波段的近红外光作为光源，既避免人脸产生炫目，亦避免三套设备投影仪投射图案相互干扰。
“近红外光低，对人眼友好，但是对皮肤具有一定的穿透性，使得投射的高频光栅图案产生模糊，降低了三维重建精度。”宋展说。
对此，研究团队采用创新的图像增强算法，结合高鲁棒性的条纹编解码算法突破，提升解码投射图案的相位计算精度，从而提高三维重建精度。
另悉，目前研究团队已将该技术运用到电影特效、特种加工、面部3D诊疗、动态3D视觉引导装配等方面。
宋展表示，研究团队未来还将进一步加强底层算法研究，提高编码效率成像速度，降低硬件成本，研制模块化高时空分辨率4D成像器件，并将其应用于更多工业和信息通讯领域。
