2020年7月1日，国际著名光学期刊《Optics Letters》以“Compact three-dimensional computational imaging using a dynamic virtual camera”为题报道了同济大学机械与能源工程学院李安虎教授课题组在三维成像领域的最新研究成果（Opt. Lett. 2020, 45(13)）。研究人员开创性提出动态虚拟相机三维成像方法，通过控制光学元件的平滑旋转运动实现单相机成像视轴的连续精确调整，以此产生沿特定路径运动的动态虚拟相机。该虚拟相机可从无数个不同视点观察和捕获目标场景的全视场、高分辨率图像序列；利用虚拟相机运动规律和位置姿态的可追溯性，可构建同源多视角图像信息的多重几何约束和快速匹配方法；再结合反向光线投影方法和三维计算重建方法，即可恢复空间目标场景的三维姿态、轮廓形状和纹理分布等有效信息（图1）。

动态虚拟相机三维成像原理

结果表明，该方法能够提供更大的成像视场、更高的分辨能力和灵活的成像视角，且具有紧凑的结构和灵活的参数配置特点，其重建精度与传统立体视觉的成像性能相当（图2），有效地拓展了现有三维视觉成像方法。李安虎教授为论文通讯作者和第一作者，博士生刘兴盛和硕士生赵祖生为论文共同作者。

动态虚拟相机三维成像性能

李安虎教授课题组主要从事光电跟踪成像技术及其测量应用研究。近期在视觉跟踪与精密测量学科交叉方面取得了一系列进展，在本领域主流期刊发表了多篇高水平论文，包括合作相机多尺度协同监测方法（Precision Engineering, 2020, in press）、亚微弧度级精跟踪逆问题算法（Journal of Lightwave Technology, 2020, 38(6)）、工业机器人变视轴视觉跟踪模型(Optics Express, 2020, 28(4))等。这些工作得到了国家自然科学基金项目（61975152，61675155，51375347）支持。

全文链接：https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-45-13-3801