登录会员系统  |  联系我们  |  加入学会  
奖励与推荐
2022年度CSIG科技进步奖二等奖“高真实感三维人体建模关键技术及应用”团队
发布时间:2023-05-19      来源:拉斯维加斯手机娱乐网站       分享:

拉斯维加斯手机娱乐网站 科技进步奖授予在我国图像图形学领域应用推广先进科学技术成果,完成重大科学技术工程、计划、项目等方面,做出突出贡献的个人和团队。

为宣传科技工作者积极进取的工作精神,聚焦获奖团队背后的故事,学会近日对荣获2022年度CSIG科技进步奖二等奖“高真实感三维人体建模关键技术及应用”的项目团队进行了专访,以对话的形式,为读者们提供一次了解他们的机会。

下面就跟着我们的脚步,走近今天的受访团队吧。


问题一:感谢您接受CSIG专访,请先介绍一下您的团队:

完成人:陈寅、程志全、宋展、杨启亮、徐凯、姜巍、周启臻、叶于平。完成单位:陆军工程大学、湖南化身科技有限公司、中国科学院深圳先进技术研究院、国防科技大学。团队成员包括国家高层次科技创业领军人才、国家有突出贡献中青年专家、国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者等。团队在程志全博士的带领下聚焦于人体的三维成像技术,在国内率先探索了硬软件结合的三维人体建模产学研之路,在服装定制、科技练兵等领域取得广泛应用,形成了显著的社会影响。

1.png


问题二:项目介绍: 

高真实感的三维人体数字模型在军事精准后勤保障、民用影视动漫制作、人员行为识别等领域具有重要的应用价值。基础人体数据已成为国家重要的数字资源,然而长期以来,我国的三维人体数据采集系统和建模工具大多依赖国外设备和软件,存在着严重的安全隐患。同时当前三维人体建模技术在真实感、鲁棒性、可用性等方面存在显著不足,应用推广困难。如何突破高真实感人体建模关键技术并研发稳定高效的建模系统,是亟待解决的重要难题。

在国家和江苏省自然科学基金、湖南省军民融合成果转化专项等11 项课题资助下,历时9 年的深入研究,建立了高真实感三维人体模型快速生成的理论和方法,研制了面向大众的三维人体建模软硬件系统,推动了我国三维人体数字化建模领域的科技进步,形成了我国自主可控的三维人体建模技术体系,为应对我国人体基础数据面临的战略安全风险挑战提供了有力技术支撑。主要创新为:

(1)高精度人体数据获取方面:创建了基于结构光的人体高精度原始点云重建理论与方法体系。提出了便捷化平板标定方法,发明了鲁棒的高频二值位移条纹编码技术,研发了投影与相机同步协同的FPGA 控制器,建立了大尺度人体扫描数据的匹配算法,解决了大视角、复杂材质、非刚体特性等条件下三维人体模型原始数据高精度获取的难题。

(2)高真实感三维人体建模方面:突破了基于参数化模型的三维人体模型重建与增强系列化关键技术。提出了基于单目深度相机的三维动态人体实时重建方法,建立了融合人体内蕴对称性约束的轻量化人体增强模型symmetricSCAPE,设计了基于参数化人体模型的智能化动作标准化程度评估算法,解决了原始扫描数据高噪声、不完整等条件下三维人体模型增强与高真实感建模难题。

(3)高效三维人体建模支撑系统方面:研发了低成本、易部署、高精度三维人体建模系统。提出了最大化覆盖人体全身的扫描仪优化配置方法,研究了人体正常着装下内表面三维人体模型重建技术,研制了高真实感三维人体建模系统,解决了传统人体重建系统配置复杂、成本高昂、人员隐私风险高等难题。

项目成果已应用于国庆70 周年阅兵训练,实现了受阅单兵动作的标准化测量与评估,为确保阅兵重大任务圆满成功发挥了重要作用。还应用于际华3502 工厂、中国标准化研究院等5 家单位,有效提升了服装量身定制、人因评估效率,为构建我国成年人人体模型基础数据标准提供了有力支撑。成果还获中国计算机学会最佳技术展示奖、中国创新创业大赛一等奖、CAD&CG 国际会议最佳论文奖等。发表高水平论文36 篇,授权国家发明专利12 项、实用新型专利3 项、软件著作权3项。

2.jpg


问题三:在科研过程中,有没有什么好的方法可以推荐给大家?

第一,科学研究需要“顶天立地”。项目组针对我国三维人体数据获取缺乏自主可控的硬软件问题,开展了人工智能时代背景下的三维人体建模技术研究,从数据的高精度获取、高真实感建模、高效三维人体建模系统三方面出发,探究高真实感三维人体模型快速生成的理论和方法,研制了面向大众的三维人体建模软硬件系统,项目服务于国家和社会的重大需求,具有鲜明的目标导向。

第二,多专业有效交叉融合。项目研究过程涉及到多个专业的交叉,包括计算机视觉、计算机图形学、FPGA同步控制器、网络并发控制等,项目组秉承“专业的人干专业的事”理念,各专业组在做好自身研发工作的基础上,定期进行集中汇报、调试,从而尽可能避免不同专业背景带来的认知分歧,保证所有的开发人员向着同一个目标前进。

3.jpg


问题四:在项目的研究过程中有遇到什么困难吗?是如何解决的?

项目的研究目标旨在从深度相机等硬件设备获取人体的原始数据,进而通过数据增强的方式来重建高真实感的人体网格模型。项目初期主要面临两个问题:1.缺乏面向人体的大视角、高精度、快速扫描技术;2.缺乏我国自主知识产权的硬软件一体化三维人体建模解决方案。针对上述问题,项目组开展了深入的研究,自主研发了基于结构光深度相机的人体三维数据获取技术,可在2米距离,1s内获取人体点云数据,精度高达0.5mm。同时项目组从底层开始,研制了结构光深度相机及控制系统,提出了高效的人体参数化模型,提供了动作标准化评估、量体试衣等典型应用示范,研发了高真实感三维人体模型重建系统“化身1号“,有效解决了上述两个难题。

4.png


问题五:获奖感言:

从2011年开始三维人体建模的研究,直到今天,中间经历了约十年的时间,这十年是曲曲折折、不断前行的十年,也是历经磨难、玉汝于成的十年,项目的研究成果凝结了众人的智慧和结晶。

感谢项目组所有成员的辛勤付出,正是由于你们的刻苦攻关,才解决了一个又一个技术难题,正是由于你们在逆境中的坚守,才使得项目的研究持续推进。

感谢拉斯维加斯手机娱乐网站 和各位学术同行对我们工作的认可,你们的鼓励支持和指导意见让我们受益良多。

感谢各研究单位为我们的研究提供了坚实的平台支撑,感谢单位在课题申报、项目应用、参与评奖过程中给予的大力支持。

最后,感谢所有在项目实施过程中付出努力的人们!

 

 


Copyright © 2025 拉斯维加斯手机娱乐网站  京公网安备 11010802035643号   京ICP备12009057号-1

地址:北京市海淀区中关村东路95号 邮编:100190

技术支持:中科服

Baidu
map