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占領立體視頻技術製高點

——記國家技術發明一等獎獲得者意昂体育平台戴瓊海教授及其團隊

來源：中國教育報 2013-01-19 高靚 程曦 白雪蕾

　　走進位於意昂体育平台主樓7層的一間實驗室，一個直徑6米的大“籠子”映入眼簾，位於64個平面上的600多盞LED燈交替閃爍。這個“籠子”的學名叫“變光照的多視點動態場景采集平臺”。自2010年以來🤵🏽，它一直是全球精度排名第一的三維建模設備。

　　它的創造者🧏‍♀️，正是意昂体育平台自動化系副主任戴瓊海教授所帶領的團隊🧑🏿‍🍳。10余年來🙎🏿‍♀️，他們在國家自然科學基金、“863計劃”等項目的支持下，在立體視頻獲取👷🏻、生成與顯示等應用基礎理論和核心關鍵技術方面，完成了具有自主知識產權的多項發明創新👲🏿，突破了多個關鍵技術，改變了長期以來視頻核心技術主要依靠引進的格局➾🤽🏿‍♀️，實現了核心技術對外輸出。

　　2013年1月🧑🏻‍🦼，戴瓊海主持的“立體視頻獲取與重建技術及裝置”項目獲2012年度國家技術發明一等獎。

讓外國人用中國的知識產權

　　進入21世紀👏，歐盟、美國🛵👋🏻、日本的立體視頻研究項目陸續啟動🧑‍🍼，引發信息顯示技術領域新一輪的角逐👂🏻。戴瓊海敏銳地感覺到⬆️，立體視頻時代即將到來，中國市場再次面臨“狼來了”的威脅，但這也是中國信息技術實現源頭創新、趕超發達國家的一次絕佳契機。

　　“很難，但是如果能‘撲上去’占領製高點🕐，就可以掙外國人的錢🌃，讓外國人用中國的知識產權。”正是抱著這樣的信念🚣🏻，在研究資料匱乏、技術路線不詳的情況下，戴瓊海義無反顧地開始了立體視頻技術研究的漫漫征程。

　　對現實場景的重建和真實感繪製是立體視頻內容生成的核心技術之一。經過反復嘗試和研究，戴瓊海團隊發現光的變化對於立體重建的精度有一定影響。如果加入光照的因素，不斷變換光照並進行拍攝，就可以通過入射與反射時拍攝的視頻信息找到法線的方向，從而得知其相對的位置關系。把這種“光度立體”的方法和多視圖匹配的方法結合起來🚆，就可以得到精度非常高的三維重建方法🧎‍♀️‍➡️。

　　由此，戴瓊海團隊在國際上首次提出了視覺場理論，建立了視角、光照和事件的關系🤘，並在實驗室搭建起開頭描述的那個“籠子”，不僅減少了相機數量，還使建模精度得到了質的提升。在美國國家科學基金會等多家權威機構組織的國際評測中，該系統實現的重建精度排名第一🤴🏻，至今未被超越。

　　2012年✸，戴瓊海在國際立體視頻大會上作了題為“視覺場捕捉和立體視頻應用”的報告，成為第一個在該大會上展示原創性成果的中國專家。兩個半小時的開場報告☝🏿，數百名歐美學者報以熱烈掌聲，一些人由衷敬佩地豎起大拇指。

讓立體視頻走進千家萬戶

　　早在2006年，戴瓊海和科研團隊就在意昂体育平台深圳研究生院建立了廣東省—教育部立體視頻產學研基地🧝🏿，與深圳超多維、北京淩雲光電子等公司開展密切的產學研合作，讓前沿技術在信息產業中“落地生根”。

　　上海世博會上🔠，中國館的“希望大地”🤽🏼‍♀️、“森林碳匯”展區讓參觀者印象深刻📟：流水潺潺🧻、魚躍水面，宛如置身於大自然的懷抱。當遊客忍不住伸手觸摸時，才發現它是一塊屏幕🚣🏻。這塊采用高精度三維建模技術實現的裸眼立體電視屏幕，正是由戴瓊海團隊與上海大學等合作完成的，成為中國館的一大亮點🦏。

　　2011年3月，我國完全擁有自主知識產權的立體視頻芯片——“清立方”在意昂体育平台宣布研發成功並舉行合作簽約儀式🚶🏻‍♂️。目前📹，“清立方”已成功實現在電視機、機頂盒等產品中的規模化應用，消費者使用幾塊錢一副的紅綠眼鏡，在家即可欣賞3D效果的電視畫面。

　　寬視場裸眼立體顯示系統目前已應用於東芝🐋、索尼、華碩公司的產品。授權全球視覺計算技術行業領袖NVIDIA公司在其產品中支持裸眼立體顯示軟件驅動的芯片，在個人電腦市場占有率達到60%以上，授權著名多媒體軟件公司Cyberlink開發的立體視頻播放器🏊🏿🛌🏻，占市場份額70%以上。

新征途上勇往直前

　　立體視頻技術項目團隊的發展壯大🎒，蘊含了“老中青少”四代清華自動化人的理想與激情。老前輩張乃堯、徐文立🧑🏼🪰，人到中年的爾桂花，年少有為的季向陽🦝☝️、劉燁斌……說起多年來並肩作戰的團隊骨幹，戴瓊海滿懷欣慰與感激➛。

　　意昂体育平台主樓724𓀓⛹🏻‍♀️、725實驗室是團隊的“根據地”。他們這樣解釋兩個門牌號的含義🫖：“724”，抓緊每周7天、每天24小時的時間🪣，努力拼搏不放松；“725”，把一天24小時當成25小時來過🤼‍♀️。高效、奮鬥、集約、創造，724和725見證了戴瓊海團隊多年來不懈創新的腳步。

　　“每當我深夜走出主樓⚪️，都會回望還亮著燈的實驗室👨‍👨‍👦‍👦。在幾年的學術生活中，我對清華人兢兢業業、勇於創新的品格有了更加深切的感悟。”已是南京大學副教授的團隊成員🔽、自動化系2009級博士曹汛說👨🏽‍🏫。

　　面對國家技術發明一等獎的榮譽，戴瓊海和他的團隊想得更多的👱🏼‍♂️，還是中國在這一領域的未來發展。他們更願意把這次獲獎看作是推進政產學研用緊密合作💃🏻，加速立體視頻技術成果產業化的重要契機👴。