科技发展离不开科学家的聪明才智和勤奋努力,众所周知,美国就是依靠着“广邀天下人才”而取得了如今科技领先的地位,而美国手中的高精尖技术也是其能够称霸世界的原因之一。

从这个角度来看,也许人才和技术的流失也预示着一个国家正在走向衰落。过去,我们经常看到的是科学家在国内“怀才不遇”,到了美国大放光彩的新闻,而现在似乎事情已经开始颠倒了过来。

早前,就有一位美国科学家因为在美国怀才不遇,携带专利技术前来中国发展,让美国人没有想到的是他带来的是一个价值千亿级的市场。

手持专利技术,却“怀才不遇”

大卫·琼斯·布拉迪(David J. Brady)是全球阵列计算成像技术和虚拟现实等领域的专家,在2016年之前,他的科研道路可谓是“一帆风顺”的。

1984年从麦卡莱斯特学院毕业后,就在加州理工完成了自己的硕士和博士课程。

随后,他应邀前往伊利诺伊大学格兰杰工程学院担任教授,并继续进行自己的科学研究;2001年,布拉迪又应邀前往杜克大学担任电气与计算机工程专业的教授。

受到全美顶尖学府的邀请,就已经证明了布拉迪的专业能力,而在这里布拉迪取得了更大的成就:创立菲茨帕特里克光子学研究所并担任主任,在《自然》杂志上发表了世界上第一篇一篇“十亿级像素相机”的论文,并制作出了当时世界上体积最小的十亿像素相机。

2012年,《华尔街日报》和澳大利亚广播公司等多家媒体争相对此进行报道,相关文章提到,布拉迪所研发的十亿像素相机“AWARE-2”虽然不是世界上第一台十亿像素的相机,但其个头仅相当于一个床头柜的大小,是同级别相机中体积最小、速度最快的。

当时,研发这种相机当然不是给普通消费者使用的,十亿像素的相机主要应用于天文望远镜或者机载侦察机系统,也就是用于科学研究或者军事方面。

不过,布拉迪也曾表示,随着技术的进步,十亿像素相机的体积和价格都将进一步缩小和降低,到时候就可能实现十亿像素相机的普及。

在布拉迪的设想中,这款相机可以用于直播体育赛事,让观众可以更好地看清比赛细节;也可以将其安装在野生动物保护区域、观景台等地,用于拍摄细节更为丰富的照片。

这一研究成果让布拉迪获得了“2012年百佳科学论文”、丹尼斯·加博尔奖等多项荣誉以及多项关键技术专利,也让布拉迪收到了许多更多橄榄枝。

据称,当时不仅有美国知名的安保公司希望布拉迪能够将这项技术应用到他们的安保系统上,美国国防部也曾表示希望将这项技术应用到美军的一些装备中。

当时,布拉迪欣然接受了邀约,继续在杜克大学从事相关研究。可之后的研究却没有预想中的顺利,经历了诸多挫折,布拉迪的研究依旧没有取得太大的进展,而且当时美国国内的供应链很难支撑布拉迪项目的“商业化”,这更是让他的研究陷入了瓶颈。

几年下来,美国的各个“投资方”也逐渐对布拉迪失去了信心,他们逐步减少甚至撤回了对布拉迪的投资。

我们都知道,科学研究离不开资金的支持,资金中断对于科研的打击几乎是“毁灭性”的。

为了争取更多资金,布拉迪曾尝试游说美国国防部及其他各个投资方,但最终都没能成功,就在布拉迪一筹莫展之时,一个中国人向布拉迪伸出了橄榄枝。

这个中国人名叫王惠东,是北大的硕士研究生出身,曾参与摩托罗拉朗讯、贝尔实验室等科技公司在亚太区的业务拓展工作,对于科学技术有着敏锐的嗅觉。

2012年布拉迪十亿像素相机的相关论文刚发表,王惠东就已经注意到了这项技术,他的直觉告诉他,这项技术将带来革命性的变化。

但王惠东也明白,这项技术掌握在美国手里,“革命”必定也会从美国开始,轮不到他“分一杯羹”。

可没想到的是,机会还是落到了王惠东头上。2016年,正在四处寻找投资人的布拉迪联系到了王惠东,邀请他前去自己的实验室参观。

王惠东抓住了这次机会,立即前往美国,当他花了10天时间认真参观了实验室、审视了整个项目之后,决定将这个项目引入国内。

双方一拍即合,布拉迪很快同意前往中国,在国内继续进行十亿像素相机的研究。

2016年,通过江苏省“外专百人计划”,布拉迪前往中国,开始筹建昆山杜克大学数字摄像技术领域的学术项目,并担任昆山杜克大学电气与计算机工程学院教授。

之所以将该项目放在江苏昆山,一方面是因为昆山杜克大学是2010年美国杜克大学和武汉大学合办的高校,原本就与布拉迪颇有“渊源”,另外一方面则是因为昆山作为中国制造业重镇,有着相机、光学技术方面的优势。

2017年初,布拉迪与王惠东发起的安科迪公司、昆山工研院和昆山杜克大学在昆山“会师”,创办了昆山杜克大学计算图像技术研究中心,由布拉迪全权负责技术研发和运营管理,这意味着中国给了布拉迪一个将理想变成现实的机会。

在昆山杜克大学,布拉迪开展了DISP计划,目标是将高像素视频成像技术、虚拟现实技术等技术投放到安防产品中。

在当时,国内安防产品高新技术投入不多,这项计划可谓是前景广阔。

而且,布拉迪的研究“毫无后顾之忧”,因为除了昆山工研院提供场地和资金之外,上海久有资金也投入了3000万元,另外还有王惠东负责安科迪公司在国内的运营推广和融资。

2017年,安科迪正式推出全球首款亿级像素安防监控产品——Mantis(螳螂)系列超高清大视角阵列亿级像素安防相机。

所谓阵列式相机,采用的是一个主镜头+多个微型镜头以阵列式结合的跨尺度成像技术,其形态类似于昆虫的复眼,内部以不同的光路设计来捕捉距离不同的图像,并利用计算机处理、压缩、拼接、输出图像。

当时,市面上安防领域的摄像头清晰度大约为200万像素左右,只能实现5-10米左右的人脸识别。而安科迪公司的螳螂系列相机像素可达1.35亿,可视角在70度到150度之间,人脸识别范围也达到了50米以上,有效拓展了安防能力。

简单来说,利用阵列计算成像技术,摄像头可以“看得更远、更清和更广”,而且一个阵列式计算相机可以替代几十个普通摄像头,尽管目前阵列式相机的价格还比较高昂,但从综合维护成本来看,还是比较划算的。

这一相机在中国的成功制造,意味着我国高端制造业敲开了日本、德国长期把持和垄断的高端光学精密制造业,为中国撬动的是一个千亿级的市场。

而对此,《华尔街日报》则“酸溜溜”地报道称,这项技术是布拉迪团队在“五角大楼的资助下”研发出来的,目的是为美军提供“远程监视”,但现在,布拉迪却“移居中国”,这项技术也“正在被中国使用”。

《华尔街日报》还分析称,造成这样的结果是因为布拉迪在美国没有能赢得投资者和客户的青睐,但在中国却更容易获得启动资金、制造供应链,《华尔街日报》特别指出,布拉迪在搬到中国的2年内,就建造出了第一台商用亿像素级摄像机。

2018年,王惠东为安科迪公司拉到了知名投资方4000万元的A1轮融资,2019年,螳螂系列相机的人脸识别距离已经拓展到了200米,可见在2年时间内,布拉迪领先的研究团队在阵列成像技术取得了巨大的突破。

这项技术落地后,迅速打开了国内市场:北京五棵松体育馆、张家口城市高点监控以及举办冬奥会的河北崇礼等地的安防方案中,都有安科迪的身影。

除了在安防领域,上海马拉松比赛全纪录也用上螳螂系列摄像头,而这也是布拉迪、王惠东和安科迪更大的应用目标,从安防市场落地、切入泛文娱领域,打造“崭新视界”。

2019年,布拉迪回到杜克大学继续自己的研究;2021年,布拉迪被授予了亚利桑那大学怀恩特光学科学学院光学科学主席的职位,而在国内,安科迪仍在运用他的专利技术,大刀阔斧地革新技术、拓展市场。

根据王惠东的计划,安防领域只是安科迪切入市场的第一个行业,他们还会将如此先进的技术应用于体育赛事转播、AR/VR应用、车载相机等领域,推出消费级的、阵列式互动便携摄像机,让普通用户也能够拍摄大视角、超高清的视频,甚至能够拍摄360度VR视频,体验全新的视频互动方式。

王惠东表示,现在体育赛事有专门的导播切换镜头,但如果利用这项技术进行体育赛事直播,用户就能够自己选择镜头聚焦的方向,关注自己喜欢的选手或者球员,彻底改变观众的观看体验。

实际上,在布拉迪的努力下,安科迪的超高分辨率全景摄像机技术已经在美国广播电视公司的体育赛事转播中得到了广泛应用,现在亟待实现的是用户自由选择观看视角的功能。

王惠东还提到,阵列式计算相机成像更清晰、视角更广阔,因此视频用户可以自由选择自己想要观看的范围,如果能够应用于直播中,应该能够革新人们互动的方式,也提高观众与主播的互动程度。

为了尽快实现消费级产品的构想,安科迪还与中兴合作,以5G技术的高速传输来突破现在高像素储存与传输的瓶颈。

当然,从现在的情况来看,距离消费级的产品的问世也许还有一段时间,但技术更为先进、体积更小的产品已经问世。

2022年2月16日,安科迪召开新闻发布会,发布了一套针对“应急突发事件”的全新产品:轻骑兵超高清智能移动布控系统。

这套系统主要是为了解决国内外在应急救灾、其他突发事件发生时缺少全景视频观察系统,造成“看不清、看不全、看不到”等痛点,影响对紧急事件的部署处理的问题而设计的。

这一套“轻骑兵移动系统”易于携带,部署快速,拥有远程网络或5G传输功能,遇有突发事件,可以快速部署到现场,方便主管部门随时掌握现场情况,并根据情况及时修正部署、做出正确的决策。

现在,安科迪的亿像素摄像头已经广泛部署在平安智慧城市、交通枢纽、机场港口、赛事场馆等多个领域,为我国做出的巨大的贡献,而这一切都要似乎“归功于”布拉迪的这项技术在美国遭遇了“撤资”的冷遇。

要是没有当初布拉迪在美国的“怀才不遇”,那么这项技术也不可能在我国实现“国产超越”。

最终成为了我国的专利技术,这从某方面来说,也证明了我国对于人才、技术的渴求和善待,如果不是因为我国在科学研究、创新创业方面的环境越来越好,这项技术也不会这么快就实现了落地和产业化。

公开资料显示,我国现在正在研究十亿级像素相机的产业化,相信随着我国产业技术的不断进步,一个可以说能达到“无所不见”的“崭新视界”也终将到来,到时候,我国的技术可能将会领先于日本、德国,真正进入高端光学精密制造业的“第一梯队”。

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