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          中國科學(xué)網(wǎng)報道-知象光電:讓3D成像由作品變產(chǎn)品

          發(fā)布時(shí)間:2019-08-23
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          近年來(lái),陸續有多個(gè)品牌在其智能手機上搭載3D掃描功能。這一功能簡(jiǎn)單說(shuō),就是用戶(hù)打開(kāi)手機的3D掃描應用,圍繞掃描對象走完一圈并捕獲所有角度后,手機就會(huì )生成掃描對象的3D模型。

          在西安有一家從事“3D成像+人工智能”技術(shù)的創(chuàng )業(yè)公司——知象光電,其創(chuàng )始團隊來(lái)自西安交通大學(xué)。團隊負責人周翔告訴《中國科學(xué)報》:“手機搭載的3D相機在精度、應用等方面還不太成熟,只能滿(mǎn)足簡(jiǎn)單的娛樂(lè ),如需要解決生活和工業(yè)上的實(shí)際問(wèn)題仍需要專(zhuān)業(yè)的3D相機?!?/span>

          “3D成像+人工智能”

          “你只要坐在我們研發(fā)的電腦顯示器大小的掃描儀前,將臉部對準中央位置后,掃描儀用0.1秒的時(shí)間就可以實(shí)現你左耳到右耳的全臉3D掃描和建模,并生成人臉的180°完整模型,模型精度的誤差在0.1毫米以?xún)??!?/span>

          周翔介紹的是一款由知象光電研發(fā)的3D人臉掃描儀,“它的自主核心器件只有小手指大小,也許上述指標國外同行可以實(shí)現,但我們的集成度更高、成本更具優(yōu)勢,是國外同類(lèi)產(chǎn)品的十分之一”。

          “3D成像+人工智能”是知象光電的主攻技術(shù),該技術(shù)需要多學(xué)科的融合。在知象光電的創(chuàng )始團隊里,包含了儀器、計算機、光學(xué)等多個(gè)專(zhuān)業(yè)的交叉,并得到了美國麻省理工學(xué)院、清華大學(xué)、北京大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所等多家單位的支持。

          2018年,知象光電團隊開(kāi)發(fā)的“象芯二代”3D人工智能平臺,以3D海量數據和3D人工智能算法為核心,超越傳統硬件算法極限,提高數倍硬件計算性能,賦予硬件智能屬性,也是“3D成像+人工智能”的技術(shù)產(chǎn)物。

          周翔介紹道:“在安防領(lǐng)域,我們的技術(shù)產(chǎn)品能夠協(xié)助行業(yè)進(jìn)行三維人臉識別,從而精準確定對象身份,用于安保、刑偵、物證和身份識別等?!薄靶⌒突薄爸悄芑薄靶酒笔侵蠊怆姲l(fā)展的方向所在,這也離不開(kāi)“3D成像+人工智能”技術(shù)。

          當前,知象光電研發(fā)的3D人臉掃描儀不僅應用于多家整形醫院,形成了三維成像的醫美解決方案,而且還與牙科技工廠(chǎng)、口腔醫院開(kāi)展深入合作,推出全套牙齒3D烤瓷修復解決方案。

          “團隊之所以能夠發(fā)展‘3D成像+人工智能’技術(shù),得益于近年來(lái)團隊積累了海量3D人臉模型庫,目前已經(jīng)擁有20萬(wàn)張高精度的華人3D人臉數據庫?!敝芟韪嬖V記者,“在此基礎上,團隊進(jìn)一步開(kāi)發(fā)3D人工智能算法研發(fā)、3D人臉識別、手勢交互等產(chǎn)品和方案,并將其融入消費電子、安防、支付等前沿技術(shù)領(lǐng)域?!?/span>

          將所學(xué)轉化為生產(chǎn)力

          “您為什么要創(chuàng )業(yè)?”面對記者的提問(wèn),周翔笑著(zhù)說(shuō)道:“這個(gè)問(wèn)題蠻有意思。一直以來(lái),教學(xué)和科研都是我的本職工作,創(chuàng )業(yè)是我跟學(xué)生們萌生的一個(gè)想法,希望將所學(xué)轉化為生產(chǎn)力?!?/span>

          周翔所在的西安交通大學(xué)機械學(xué)院是一所工科學(xué)院,擁有研究微納米制造技術(shù)和光學(xué)三維成像技術(shù)的學(xué)科平臺。從在校攻讀學(xué)位到留校當老師,他有著(zhù)一些自己的感悟:“我們國家有這么好的大學(xué)和科研院所,每年產(chǎn)出的論文、專(zhuān)利、科研成果數以萬(wàn)計,我們的研究成果如何才能服務(wù)社會(huì ),變成鮮活的產(chǎn)品呢?”

          年輕的周翔帶領(lǐng)著(zhù)一群年輕的學(xué)生開(kāi)始了新的嘗試,希望將高校實(shí)驗室里的技術(shù)成果推向市場(chǎng)。2013年,周翔帶領(lǐng)學(xué)生參加“挑戰杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽,團隊憑借3D人體快速掃描儀項目獲交叉創(chuàng )新一等獎。

          很快就有企業(yè)找上門(mén)。周翔記得自己接待的第一個(gè)客戶(hù)來(lái)自美容整形行業(yè),企業(yè)希望能對美容院的人臉效果做展示。經(jīng)過(guò)半年時(shí)間的研發(fā),周翔帶領(lǐng)學(xué)生們做出了第一臺3D人臉掃描儀,并交付客戶(hù)使用?!跋啾让廊菰涸鹊倪M(jìn)口設備,我們的產(chǎn)品價(jià)格只有其十分之一,客戶(hù)很滿(mǎn)意,這也是知象光電3D人臉掃描儀第一代產(chǎn)品的原型機?!?/span>

          2014年,全球社交巨頭Facebook以20億美元的價(jià)格收購虛擬現實(shí)頭戴設備制造商O(píng)culus,此舉被外界視為Facebook為未來(lái)買(mǎi)單,也讓VR(虛擬現實(shí))、AR(增強現實(shí))成為新的技術(shù)趨勢,同時(shí)人工智能的技術(shù)也正趨于成熟。

          周翔意識到,“3D成像+人工智能”未來(lái)必然會(huì )有廣泛應用,而自己團隊應該做點(diǎn)事情,這一年知象光電成立了。

          “既然3D人臉掃描儀國外設備昂貴,國內商業(yè)化的設備又缺乏,那么我們就自己做?!敝芟鑸F隊創(chuàng )業(yè)的初衷挺簡(jiǎn)單,他們這個(gè)小小的心愿也支撐著(zhù)知象光電一路走到今天。

          從作品到產(chǎn)品并不易

          通過(guò)參加創(chuàng )業(yè)大賽,周翔團隊將3D成像從作品變成了產(chǎn)品,隨后客戶(hù)的需求越來(lái)越多樣化,訂單也越來(lái)越多,但從作品到產(chǎn)品的歷程并不容易。

          盡管知象光電剛成立就拿到了訂單,但周翔也清醒地意識到:“當時(shí)我們很多產(chǎn)品沒(méi)有量產(chǎn),主要以定制的方式在開(kāi)發(fā),這無(wú)法支撐一個(gè)創(chuàng )業(yè)團隊走遠?!?/span>

          此前,3D掃描儀由于價(jià)格因素,主要應用于專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)。但專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)畢竟容量有限,周翔認為,只有將3D成像推向消費市場(chǎng)才能獲得更大的驅動(dòng)力。

          在個(gè)人消費市場(chǎng),3D成像技術(shù)和安全認證、人機交互、數字娛樂(lè )結合起來(lái)可以產(chǎn)生很多新興的應用。比如,3D人臉識別進(jìn)行移動(dòng)支付、手勢操控移動(dòng)設備、3D掃描進(jìn)行拍照效果增強等。

          知象光電還開(kāi)拓了針對文物保護的業(yè)務(wù)。這一業(yè)務(wù)存在諸多難點(diǎn):文物的表面一般都不允許粘貼任何標志點(diǎn),如果要給這些文物進(jìn)行數字化建模,掃描時(shí)必須要全自動(dòng)、無(wú)標志點(diǎn)地拼接;考慮到文物表面的各種紋路和顏色,掃描建模更是難上加難。

          問(wèn)題隨著(zhù)知象光電第三代掃描技術(shù)的誕生迎刃而解。周翔向《中國科學(xué)報》介紹說(shuō):“我們生產(chǎn)和研發(fā)的第三代掃描技術(shù),主要采用掃描式激光和白光多模式結合的掃描技術(shù),它結合了第一代純激光掃描技術(shù)和第二代純白光掃描技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),可以達到高速度和高精度,實(shí)現對文物快速、準確的掃描?!?/span>

          如今,知象光電已經(jīng)有了穩定的訂單和投資方,但周翔和他帶領(lǐng)的學(xué)生創(chuàng )業(yè)團隊想做的事情還很多?!拔覀冇行碌氖袌?chǎng)規劃,但歸根結底,關(guān)鍵技術(shù)才是我們前進(jìn)的動(dòng)力。我們的產(chǎn)品采用自主微結構光3D相機,既不同于傳統的工業(yè)掃描儀器,也不同于手機等廠(chǎng)商推出的消費鏡頭,團隊在底層光學(xué)芯片加入了自主研發(fā)的核心技術(shù)?!?/span>

          周翔說(shuō):“技術(shù)無(wú)止境,任何核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)沒(méi)有10年硬功夫就不能稱(chēng)其為厲害。我們的技術(shù)仍需深度挖掘、繼續打造,希望未來(lái)能夠推動(dòng)3D相機的精度從0.1毫米向0.01毫米邁進(jìn)?!?/span>

          原文地址:http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/8/348924.shtm?from=timeline&isappinstalled=0

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