摘要：近日，诺斯顿测量技术（北京）有限公司与南开大学合作的科研项目取得重要突破，项目文章《PSLFM: a single-frame uncalibrated photometric stereoscopic light field measurement sche

近日，诺斯顿测量技术（北京）有限公司与南开大学合作的科研项目取得重要突破，项目文章《PSLFM: a single-frame uncalibrated photometric stereoscopic light field measurement scheme based on dense convolutional neural networks》正式发表于国际权威期刊Optics Express上。

Optics Express由美国光学学会（OSA）创办，是光学与光子学领域全球TOP级期刊，以严苛的学术标准著称，长期被全球科研人员视为技术风向标。此次论文的发表，不仅体现了诺斯顿与南开大学合作项目的前沿性与创新性，更将三维扫描技术推向国际学术舞台，助力提升行业影响力。

✅ 突破性技术：研究聚焦光度立体光场测量（PSLFM）方案，攻克了光度立体法易受累积误差影响导致的低频畸变以及光场重建牺牲空间分辨率影响高频细节质量难题。

✅ 产学研融合：诺斯顿受邀为项目提供精准的表面法线向量真值图，与南开大学团队携手合作，共同推进了光度立体光场测量（PSLFM）方案的发展，实现技术落地与理论突破双赢。

✅ 应用前景广阔：能够实现无需校准的单帧测量，并展现出强大的鲁棒性，有望在机器视觉、3D打印与制造以及虚拟现实和增强现实等领域产生重大影响。

为什么法向量如此重要？

在三维渲染中，物体的光影效果、表面质感都依赖于法向量——这一垂直于模型表面的“方向密码”。它决定了光线如何与物体交互，是数字模型逼真呈现的关键。

光学三维扫描仪如何赋能法向量计算？

光学三维扫描仪通过高精度点云采集，获取物体表面数千万个空间点坐标。

平面构建：扫描仪捕获三角面三个顶点坐标（如A[0,0,1]、B[3,0,1]、C[0,4,1]），生成向量AB、AC等。

叉乘计算法向量：利用向量叉乘（如AB×AC=[0,0,12]），得到垂直于三角面的原始法向量，经归一化后为[0,0,1]或[0,0,-1]，方向由顶点顺序决定（右手定则）。

顶点法向量合成：将相邻三角面的法向量加权平均，赋予顶点平滑的法线信息，最终实现逼真光影渲染。

作为本次研究的三维数据支持方，诺斯顿测量技术凭借全流程三维数字化服务，为实验设计、数据采集及验证提供了关键技术保障。采用蔡司ATOS Q高精度工业级三维扫描仪，结合自主研发算法与标定技术，形成全流程解决方案：

ATOS Q凭借蓝光光栅投影技术，独有的三重扫描技术能够轻松捕捉复杂曲面上的微米级细节，无论是精密的机械部件（如齿轮齿面）还是细腻的文化遗产纹理，都能被精准呈现，为后续的精确测量与分析奠定坚实基础。

依托先进的动态面片法向量生成算法，能够在数据采集阶段同步计算法线方向，这一创新技术不仅简化了后期处理流程，还显著提升了渲染效率，相比传统方法，效率提升超过50%，为用户带来了更加流畅和高效的使用体验。

采用自适应噪声滤波与非线性标定补偿算法，对深度信息进行深度优化。可以有效降低了深度标定误差，误差范围缩小至±0.05mm以内，确保了三维数据的绝对深度精度，为用户提供了更加可靠和准确的三维信息。

高精度三维扫描模型数据

诺斯顿始终重视与高校及科研机构的深度合作。聚焦光学三维扫描核心能力，通过产学研深度融合，推动算法创新与行业应用落地。从法向量计算的“微观精准”到绝对深度标定的“宏观可靠”，助力更多创新成果从实验室走向产业一线。

诺斯顿测量技术（北京）有限公司是一家以三维扫描数字化及三维测量服务为核心的高新技术企业。诺斯顿服务过多家国内知名单位，具有丰富的项目经验，案例包括：国家电网三维可视化数字管理平台数据供应商、南方电网三维可视化数字管理平台数据供应商、中国中车数字化工厂项目、中石油中石化油罐容量计量项目、鞍钢集团数字化工厂三维项目、北京大剧院三维扫描项目、故宫三维数字化项目、宜兴博物馆三维扫描数字化项目、洛阳考古所三维扫描数字化项目、延庆博物馆三维扫描数字化项目、太原博物馆三维扫描数字化项目、梅溪湖文化馆三维扫描逆向工程、中石油库数字化项目《哈尔滨一九四四》《繁花》《奇迹·笨小孩》《铁道英雄》《八佰》《囧妈》《小小的愿望》《陈情令》《大人物》《超时空同居》《不完美的她》《盗墓笔记》等。

来源：Pia科技