科學(xué)(xué)家找到3D掃描新方法：晃動(dòng)智能手機

魔猴君  3D潮流   3575天前

即使您很少關(guān)(guān)注科技方面的新聞，也能注意到一種現(xiàn)象，即智能手機越來(lái)越多地被用作實(shí)現(xiàn)某種創(chuàng )(chuàng)新科技應(yīng)用的媒介或工具。近日，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(xué)（CMU）的研究人員又給您的智能手機增加了一種功能：您只需把攝像頭打開(kāi)對準目標晃動(dòng)手機，就能完成對目標的3D掃描。

在此之前，普通的智能手機無(wú)法進(jìn)行3D成像的原因在于，它還不能測量目標表面各點(diǎn)之間的距離，但CMU的研究人員通過(guò)一個(gè)非常聰明的方式解決了這個(gè)問(wèn)題。毫不夸張地說(shuō)，您只需要搖動(dòng)手臂即可。據(jù)機器人學(xué)(xué)副教授Robotics Simon透露，他們主要依靠那些手機中內(nèi)置的慣性測量單元（IMU），這些加速度計原本是用來(lái)根據(jù)用戶(hù)的位置切換智能手機屏幕的方向的，比如從橫向變?yōu)榭v向等。

Lucey認為，這些相對不那么準確的傳感器的能力已經(jīng)(jīng)足以在我們圍著(zhù)目標揮舞手機時(shí)校準3D模型?！拔覀円呀?jīng)通過(guò)這些便宜的傳感器得到了以前沒(méi)有想象到的精度?！?/span>Lucey在CMU網(wǎng)(wǎng)站上說(shuō)?！巴ㄟ^(guò)一個(gè)人臉追蹤程序，我們能夠衡量一個(gè)人的瞳孔里面半毫米之間的距離?！邊@個(gè)距離，顯然意味著(zhù)該技術(shù)(shù)可被用于生成可3D打印的數(shù)字模型。

Lucey曾經(jīng)(jīng)參與了一個(gè)名為Smart Fit（智能匹配）的研究項目，這個(gè)項目主要目標是創(chuàng )(chuàng)建面部的3D模型，以幫助人們找到合適的眼鏡。在這個(gè)過(guò)程中，他的團隊也遇到了掃描方面的困難。 “我們認為一定有一個(gè)更好的辦法來(lái)做到這一點(diǎn)?！?/span>Lucey說(shuō)。他和他的團隊在歐洲計算機視覺(jué)大會(huì )上報告了他們使用IMU進(jìn)行的測試?！氨M管我們使用這些廉價(jià)的IMU晃動(dòng)時(shí)形成的軌跡會(huì )隨著(zhù)時(shí)間漂移，但捕獲的視覺(jué)元素還是非常準確的。因此，我們可以使用一種算法來(lái)校準這些IMU造成的誤差，甚至使用IMU來(lái)估計模型的尺寸?！?/span>

盡管這個(gè)剛剛問(wèn)世低成本掃描技術(shù)(shù)還沒(méi)有實(shí)際的應(yīng)用能讓人看到，但是其應(yīng)用前景是顯而易見(jiàn)的?！傲釗梭@奇的是，我們可以將任何智能手機變成一個(gè)標尺——不需要特殊的硬件、沒(méi)有深度傳感器，只是您的普通智能手機?！?/span>Lucey說(shuō)。他說(shuō)，如果為手機換上高幀速視頻攝像頭將會(huì )獲得更好的掃描效果。

盡管根據(jù)這項技術(shù)(shù)能夠開(kāi)發(fā)(fā)出大量有趣的低成本應(yīng)用，但是對于我們而言，更加感興趣的則是他在3D打印領(lǐng)(lǐng)域的應(yīng)用潛力。難道這意味著(zhù)未來(lái)我們每個(gè)人的口袋里都裝著(zhù)一臺3D掃描儀？如果這樣的話(huà)，每個(gè)普通人都能很方便地創(chuàng )(chuàng)造出可3D打印的設(shè)計。（本文來(lái)源：天工社）