虞晶怡课题组陈章（博）18年秋赴LSU学术交流

        2018年6月至12月，我在美国路易斯安那州立大学（LSU）进行访学交流，并在Professor Jinwei Ye和Doctor Yu Ji的指导下进行人脸三维重建的研究，计划将研究成果投稿至今年的计算机视觉领域会议。

路易斯安那州立大学坐落于路易斯安那州州府巴吞鲁日市的南城，傍邻密西西比河，校园美丽宜人，被认为是全美最美的20所大学校园之一，建校至今已有超过150年历史，校内既有蕴含着历史印记的古老建筑，也有崭新的现代化教学楼。虽然巴吞鲁日没有大城市的繁华，但也正因此是一个适合安心科研的地方。

在半年的交流活动中，我主要研究基于Photometric Stereo的高精度人脸重建。Photometric Stereo作为三维重建的一种方法，可以通过不同光照下的像素值计算出物体表面的法向，进而重建出极为细致的微几何，因此可以逼真还原人脸上的皱纹、毛孔甚至亚毫米级细节，已被广泛应用于电影、游戏等领域中的人脸CG制作。然而现有重建方法往往需要复杂的硬件设备，同时有较长的拍摄时间并需要被拍摄者保持高度静止，使得这些方法无法应用到更注重便携性的环境中。为了改善这个问题，我使用Photometric Stereo的一个变种方法，通过多光谱来减少硬件和拍摄时间，达到只需要拍摄一张图片。为了解决这种方法中所固有的欠定性，我提出新的算法，通过结合人脸本身存在的分布规律将问题转化成可解问题，最终达到了非常逼真的重建效果。在科研过程中，两位mentor给与了我很大帮助，无论是硬件的搭建调试还是算法的研究改进，同时在对问题的分析方式上也让我收获良多。