科學(xué)家找到3D掃描新方法：晃動(dòng)智能手機(jī)

魔猴君  3D潮流   3551天前

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

在此之前，普通的智能手機(jī)無(wú)法進(jìn)行3D成像的原因在于，它還不能測(cè)量目標(biāo)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(jī)器人學(xué)副教授Robotics Simon透露，他們主要依靠那些手機(jī)中內(nèi)置的慣性測(cè)量單元（IMU），這些加速度計(jì)原本是用來(lái)根據(jù)用戶的位置切換智能手機(jī)屏幕的方向的，比如從橫向變?yōu)榭v向等。

Lucey認(rèn)為，這些相對(duì)不那么準(zhǔn)確的傳感器的能力已經(jīng)足以在我們圍著目標(biāo)揮舞手機(jī)時(shí)校準(zhǔn)3D模型。“我們已經(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)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?！边@個(gè)距離，顯然意味著該技術(shù)可被用于生成可3D打印的數(shù)字模型。

Lucey曾經(jīng)參與了一個(gè)名為Smart Fit（智能匹配）的研究項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目主要目標(biāo)是創(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(tuán)隊(duì)也遇到了掃描方面的困難。 “我們認(rèn)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(tuán)隊(duì)在歐洲計(jì)算機(jī)視覺(jué)大會(huì)上報(bào)告了他們使用IMU進(jìn)行的測(cè)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)隨著時(shí)間漂移，但捕獲的視覺(jué)元素還是非常準(zhǔn)確的。因此，我們可以使用一種算法來(lái)校準(zhǔn)這些IMU造成的誤差，甚至使用IMU來(lái)估計(jì)模型的尺寸?！?/span>

盡管這個(gè)剛剛問(wèn)世低成本掃描技術(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?！傲钊梭@奇的是，我們可以將任何智能手機(jī)變成一個(gè)標(biāo)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(jī)?！?/span>Lucey說(shuō)。他說(shuō)，如果為手機(jī)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(xiàng)技術(shù)能夠開(kāi)發(fā)出大量有趣的低成本應(yīng)用，但是對(duì)于我們而言，更加感興趣的則是他在3D打印領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。難道這意味著未來(lái)我們每個(gè)人的口袋里都裝著一臺(tái)3D掃描儀？如果這樣的話，每個(gè)普通人都能很方便地創(chuàng)造出可3D打印的設(shè)計(jì)。（本文來(lái)源：天工社）