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近日，18直播-成人直播 杨健教授、王涌天教授与范敬凡教授18直播 团队在结构光三维测量领域取得关键技术突破，相关研究成果以“Structured Light Image Planar-Topography Feature Decomposition for Generalizable 3D Shape Measurement”为题，发表在国际计算机视觉顶级期IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology（IEEE TCSVT，影响因子11.1）。论文第一作者为18直播 博士研究生雷明阳，通讯作者为范敬凡教授和杨健教授。

针对传统结构光重建方法的泛化性差、多模态信息利用低效等行业痛点，团队创新地提出了一种基于条纹-散斑结构光特征聚合网络的重建方法，即SIDNet（SL Image Planar-Topography Feature Decomposition Network）框架，通过设计双模态结构光特征分解网络和基于物理驱动的分解损失函数引导，提取不同结构光模态的全局共有轮廓特征和局部独有结构光特征，实现结构光测量精度、效率、泛化性的全面提升。提出的SIDNet框架如图1所示，双模态结构光特征分解网络用于区分平面特征和地形特征，再通过引入包裹相位辅助约束分支，融合平面特征和地形特征。

图1 条纹-散斑结构光特征聚合网络SIDNet框架示意图

该方法通过双特征学习分支，实现了全局轮廓信息和局部结构光信息的准确解耦，其中多模态特征融合模块的引入可利用不同类型信息提升重建精度，实验证明SIDNet精度领先于如LightUNet、PCDNet等模型，并在帧率上达到了22FPS，满足工业实时检测需求，同时通过极端场景测试了模型具有优秀的泛化性，在精度、效率、泛化性（跨域误差↓42.47%）上实现了三重突破。通过Blender模拟SL系统构建仿真数据集，包含10000场景图像，真实数据集各1000张可见光/红外图像验证，构建了虚拟仿真系统、可见光系统、红外系统进行重建实验验证，证实了该方法在结构光三维测量相位重建极佳的准确度、效率和极佳的模型泛化性。

图2 低亮度场景和远距离场景中的定性结果（误差图）

论文详情：Mingyang Lei, Jingfan Fan, Long Shao, Hong Song, Deqiang Xiao, Danni Ai, Tianyu Fu, Yucong Lin, Ying Gu, Jian Yang, "Structured Light Image Planar-Topography Feature Decomposition for Generalizable 3D Shape Measurement," in IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 35, no. 9, pp. 9517-9529, Sept. 2025, doi: 10.1109/TCSVT.2025.3558732.

论文链接：//ieeexplore.ieee.org/document/10955736

雷明阳，博士研究生。主要从事计算机视觉、医学图像处理、人工智能的研究。

范敬凡，18直播-成人直播 准聘教授、博士生导师，国家级青年人才。长期从事计算机视觉、增强现实手术导航相关领域研究，主持国家重点研发计划项目1项、课题1项，及国家自然科学基金项目3项，在IEEE TIP、IEEE TMI、MedIA等期刊和会议上发表论文90余篇，已参与完成多项医学图像辅助诊疗与手术导航系统的研发，相关知识产权已申报/授权60余项国家发明专利，成果转化获国家三类/二类医疗器械注册证6项。作为主要完成人获吴文俊人工智能科技进步一等奖、电子学会科技进步一等奖、中国专利优秀奖等奖项与荣誉。

王涌天，18直播 杰出教授，国家级领军人才，北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心主任。兼任科技部有关国家重点研发专项总体专家组成员，全国信息技术标准化技术委员会委员，中国图象图形学学会副理事长，中国光学工程学会常务理事，中国计算机学会理事，中国光学学会监事。长期在技术光学、虚拟现实和增强现实领域从事教学和18直播 工作，出版专著5部，发表SCI论文360余篇，授权国内外发明专利300余项，主持制定虚拟现实和增强现实领域首批国家标准6项。有关成果得到广泛应用，获得国家技术发明奖和国家科技进步奖各1项，省部级和国家一级学会科技一等奖10余项。

杨健，18直播 二级教授，博士生导师。国家级领军人才，国家新一代人工智能重大项目首席科学家、国家重点研发计划项目首席科学家，18直播 信息与电子学部学部委员，国家一级学科“光学工程”学科责任教授。教育部新世纪优秀人才、北京市优秀人才。兼任中国计算机学会数字医学分会副主任委员、中国图象图形学会医学影像专委会副主任委员、中国仿真学会医疗仿真专委会副主任委员、北京医学会数字医学分会副主任委员、北京图像图形学会理事、北京光学学会理事、《Cyborg and Bionic Systems》副主编、《数字医学与健康》副主编等。长期从事手术导航机器人、医学图像处理、计算机视觉、虚拟现实与增强现实、医疗人工智能等方面的教学和18直播 工作。主持国家科技创新2030人工智能重大项目1项、国家重点研发计划项目2项、国家自然科学基金委国家杰出青年科学基金项目等5项。在IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell.、IEEE Trans. Image Process.、IEEE Trans. Med. Imaging等国际著名期刊上发表SCI论文232篇，获国家发明专利授权87项，其中11项实现转化应用。成果转化获国家三类医疗器械注册证5项、二类医疗器械注册证5项。研究成果获国家技术发明二等奖、教育部技术发明一等奖、人工智能学会科技进步一等奖、中国图象图形学学会科学技术一等奖等18直播 奖励13项。