中国科学家用机器人给兵马俑画海南股权交易中心像
旋转盘绕180度,一键式主动扫描,数分钟后,一尊兵马俑的形状与纹路数据收集、组成果已完结。在坐落古都西安市的西北大学,机器人正代替人工手持扫描,对珍贵文物进行画像并留存。
这种机器人学名为文物外观快速收集建模设备,是我国科学家运用机器视觉、机械臂等技能,花费1年时刻研制而成。研制者是西北大学教师许阳,其博士结业于北京航空航天大学仪器光电学院,从事过火箭、飞机的视觉丈量技能研究。他将常用于航空航天制作范畴的机械臂技能引进文物保护作业。
“机械臂最主要的作用是代替人工进行数据收集。咱们运用的机械臂长度到达1.5米,能使文物的数字化收集具有主动化和人工干预少的明显优势。”许阳说。
他介绍,这款机器人的“眼睛”由结构光三维扫描仪与高分辨率五颜六色相组织成,名为文物外观数据收集模块。它的机械臂则类似于躯体,大直径旋转渠道形同双脚。收集过程中,承载了文物外观数据收集模块的机械臂,安置在旋转渠道两边,经过各自盘绕文物旋转180度,完结文物外观数据的完好收集。
“经过条纹投射器向文物外表投射结构光,并凭借两台工业相机摄影的结构光图画,对结构光进行解码。合作机械臂的运动还有转台的旋转,终究完结对文物外表三维描摹的完好收集。”许阳说。
比较人工手持扫描,机器人收集方法避免了对文物形成搅扰乃至损害。“收集过程中,文物被放置在旋转渠道中心的非旋转区域,始终保持停止状况。机械臂承载的收集模块隔空进行摄影,最大极限地减少了对文物的搅扰、损坏。”
这种数字化收集方法明显提升了收集功率。“以一尊兵马俑为例,假如用人工方法丈量、摄影,或许需求半响时刻。”许阳说,“用咱们研制的文物外观快速收集建模设备,按一个主动扫描键,耗时约5分钟就能主动完结整个扫描过程,再经过按一个主动处理按钮,计算出文物外表的三维数据。全程10分钟不到,完结了文物形状与纹路数据的主动收集与组成。”
此外,丈量精度的进步也是该项技能的明显优势。“咱们的采样密度十分高,点云的点距最小可达0.1毫米。纹路信息的收集分辨率会更高一些,能做到0.05毫米。终究生成一张带有纹路图画的文物三维模型。在虚拟环境中,咱们可以对它展开虚拟修正。”许阳说。
现在,这种数字化收集方法将逐渐在我国国家博物馆等组织投入运用。“这将明显进步咱们收藏文物数字化的功率。咱们计划研制不同的系列,比方针对小尺度或大尺度文物的不同收集设备,完结更高效的收集。”许阳说。
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