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新算法让智能手机变3D扫描仪
来源:www.ystlab.com发表时间:2018-04-11

在3D打印机变得越来越便宜的当下,3D扫描仪却拖了后腿。在近日举行的SIGGRAPH亚洲计算机图形会议上,美国布朗大学研究人员描述了其开发的一种新算法,能让数码相机和智能手机具备高质量3D扫描能力。


布朗大学工程学院教授加布里埃尔·陶宾带领其实验室团队致力于打造成本较低的组件以获取三维图像。如今市场上的3D扫描仪非常昂贵,采集图像的分辨率也差强人意,所以在细节非常重要的相关应用上并不能派上用场。


绝大多数高质量的3D扫描仪用一种被称为结构光的技术来获取图像。投影仪将一系列光投射到物体上,相机随即捕获该物体的图像。物体上及其周围的光能够生成三维图像。但该项技术要行之有效,投影仪和相机必须精确同步,这就需要匹配昂贵的专用硬件。


而据布朗大学官网报道,陶宾团队创建的新算法不需要二者同步就能产生结构光,这意味着任何一款相机借助新算法都可以用结构光获取三维图像。


但是,无需精确同步就捕获三维图像有两个问题,一是被捕获的图像通常是两种或更多模式的叠加产物;二是数码相机大多采用滚动快门机制,使其连续捕获图像时也会产生叠加模式。这正是研究人员需要集中精力解决的主要问题。


主持新算法开发的丹尼尔·莫雷诺解释:“我们不能使用叠加模式的图像,新算法可利用预测模式形成合成图像,就像在一个系统内让模式和图像捕获产生了同步那样。”在相机捕获了一系列图像后,这种算法能利用预测模式中的二进制信息校准图像序列的时间,然后按像素形成新的图像序列。一旦完整的图像模式整合起来,通常的结构光3D重建算法就能用于创建单个物体或空间的三维图像了。


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