6月27日，中國科學(xué)家利用機(jī)器視覺，機(jī)械臂等技術(shù)研發(fā)了“文物外觀快速采集建模裝置”。該款機(jī)器人能夠利用條紋投射器向文物表面投射結(jié)構(gòu)光，再借助兩臺工業(yè)相機(jī)拍攝的結(jié)構(gòu)光圖像，對結(jié)構(gòu)光進(jìn)行解碼，配合機(jī)械臂的運(yùn)動還有轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)，最后完成對文物表面三維形貌的完整采集。
此文物掃描機(jī)器人的出現(xiàn)大大地提高了文物采集效率，采用人工對兵馬俑進(jìn)行數(shù)據(jù)采集需要半小時并需要大量人員。而機(jī)器人可以一鍵式完成掃描采集，僅需5分鐘，再經(jīng)過一鍵式數(shù)據(jù)處理，就可計算出文物表面的三維數(shù)據(jù)。運(yùn)用機(jī)器人進(jìn)行采集有效避免了采集過程中對文物造成的干擾甚至損傷。
目前中國科學(xué)家們打算研發(fā)不同系列的快速采集建模裝置，并逐步投入中國國家博物館等機(jī)構(gòu)使用。
這一裝置的成功研制得益于結(jié)構(gòu)光視覺方法。結(jié)構(gòu)光基于光學(xué)三角法測量原理，特定編碼圖案的結(jié)構(gòu)光通過投影設(shè)備投射在被測物體，在被測物體表面形成相同形狀的光條三維圖像，通過光條的畸變和扭結(jié)可以重構(gòu)計算物體的表面三維輪廓。
在諸多的視覺方法中，結(jié)構(gòu)光三維視覺以其大量程、大視場、較高精度、光條圖像信息易于提取、實(shí)時性強(qiáng)及主動受控等特點(diǎn)，在商業(yè)領(lǐng)域中存在著巨大的市場空間，根據(jù) YOLE 統(tǒng)計，2021 年全球結(jié)構(gòu)光市場為 25 億美元，占比 35%，其次為激光雷達(dá) 22 億美元，市場占比 31%。
2010 年微軟合作 primesense 發(fā)布首款搭載 3D 結(jié)構(gòu)光的體感設(shè)備Kinect，2017年蘋果發(fā)布 iPhone X 搭載結(jié)構(gòu)光模組帶動市場迅速起量。目前采用 3D結(jié)構(gòu)光方案的手機(jī)廠商還有華為榮耀 Magic、Mate 20pro 以及 OPPO FindX 等，結(jié)構(gòu)光未來有機(jī)會滲透更多領(lǐng)域。
