MIT颠覆性技术:可让3D扫描仪效果提升1000倍

周彤 8年前 (2015-12-06)

MIT开发出了一种新的偏振光技术,这种技术的可能会改变计算机成像领域的游戏规则。

一直以来,顶尖的技术和低成本之间似乎一直都是一对矛盾体,似乎无法共存。但是来自麻省理工的科研人员最近却在这个方面取得了新突破,他们既提高了成像质量同时也降低了成本。

据悉,麻省理工学院(MIT)媒体实验室的研究人员开发出的这种新的偏振光技术被称为Polarized 3D。据研究人员介绍,这种技术能够把一台标准商用3D扫描仪的分辨率提高1000倍。不仅比微软Kinect体感设备速度更快,而且比便携式激光扫描仪精度更高。

它还可能实现在智能手机里内置高质量的3D相机以及令人难以置信的高分辨率3D打印,甚至可以将3D扫描仪植入更安全、更敏感的自动驾驶汽车里,因为这类车辆目前还不能很好地应对雨、雪、雾等相对恶劣的天气状况。在测试中,研究团队已经能够在上述气象条件下从光的干涉波中获得有用的信息,从而处理光的分散了。

其实,这种3D成像上的突破是研究者利用旧的偏振技术和微软的体感周边外设Kinect创造出来的。偏振是一种物理现象,偏光太阳镜和大部分的3D电影都是应用它的原理制成的。本质上,它会影响光照射到物体上反射的方式。

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据了解,这种“偏振3D”的开发过程是这样的:首先,研究团队创建了一种新的算法,可以利用光的偏振精确测算出物体反射光的方向和位置。之后,他们将一台微软Kinect扫描仪和一片普通的偏振照相透镜放到了照相机前面,在每次实验中都利用3台分离过滤器拍摄3张物体的照片,然后用新的算法来比较所得图像的光强度。

在数次实验之后,他们得到了希望的结果:Kinect的分辨率从原先的厘米级提高到了微米级,足足提升了1000倍之多。虽然分辨率提高了,但如果不能将成本降低,还是不能打造出消费级的高端3D扫描仪。所以,为了真正测试自己的技术,研究者们又使用更昂贵的工业级激光扫描仪进行了同样的测试。结果再次证明,“偏振3D”可以实现更高的分辨率。

随着3D打印的不断普及,3D扫描正在变得越来越重要。未来的3D扫描仪将不会像是谷歌的qProject Tango那样,而是在任何旧智能手机上都可以实现。同时图像质量也会远远超过现有的便携式三维扫描技术,而新技术突破的程度主要是依靠对现有技术的改善。

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