西北大学科学家革新大数据采集技术兵马俑扫描建模效率提升一百倍
两只灵活的“手臂”,两只敏锐的“眼睛”,快速拍下文物的影像并建模,对珍贵文物进行画像并留存,把原本需要半天才能完成的工作缩短到10分钟,这个“能干”的机器人就是西北大学科学家们研发的文物外观快速采集建模装置。
6月29日,华商报记者来到西北大学文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心,见到了这个机器人。它的学名是文物外观快速采集建模装置,是西北大学的科学家利用机器视觉与机械臂等技术,花费一年时间研发而成的。
记者眼前的文物外观快速采集建模装置,底座是一个圆盘,圆盘两侧分别有两个机械臂,机械臂顶端各有一台相机。圆盘上,放置着一个“兵马俑模特”,随着机器人启动运行,机械臂摆动,相机实时拍照采集信息,而电脑终端很快就构建起栩栩如生的兵马俑形象。
西北大学青年教师许阳是这个装置的研发者之一,他向华商报记者介绍说:“机械臂最主要的是替代人工进行数据采集。我们使用了长度达到1.5米、能够使文物数字化采集具备自动化和人工干预少显著优势。”
据许阳老师介绍,这款设备中的“眼睛”由结构光三维扫描仪与高分辨率彩色相机构成,它们被称为文物外观数据采集模块。这套系统还包括承载这些单元的大直径旋转平台形同双脚以及环绕在平台上的各自布置在旋转平台两侧用于全方位对待体进行360度旋转180度,并通过计算出其表面的三维数据以实现完整及精确地记录下整个图像和纹理信息。
这种数字化方法不仅提高了效率,而且极大减少了对原件造成任何损害或影响,从而保护了珍贵历史遗迹。此举也将极大简化博物馆中对于展品管理、保养以及展示安排过程,使得未来数十年内可以继续有效地运用这些工具来获取相关资料,以便更好地了解历史背景和文化传统,同时做出必要修复行动以保持其完好状态。
目前,该团队正在开发针对不同尺寸或类型古董艺术品专门设计的手持扫描仪,以进一步优化现有的模型。在接下来的一段时间里,他们计划推出多种型号产品,为那些寻求捕捉至今未知细节的人提供帮助,并让世界上的每个人都能更加深入地探索人类过去所创造的事迹。
"这已经是我们研发第三代产品。”周明全教授表示,“我们的目标是在未来几年内推广这一创新技术,使其成为全球标准之一。”