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Fraunhofer IOF开发出颠覆行业的新款红外3D扫描仪
2017-05-03 21:49:06   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

“这款新型红外3D扫描仪的测量技术和人类视觉相似。不过,和人体双眼不同的是,我们利用了两颗近红外摄像头,”Fraunhofer IOF的Stefan Heist解释道,“为了实现目标物体探测,我们采用了一款特别开发的近红外投影仪,在物体表面投影周期性变化的图纹。”

据Yole近期发布的《3D成像和传感-2017版》研究报告显示,“3D成像和传感”已经为“征服”消费类和汽车类市场做好了准备,预计其市场规模将从2016年的13亿美元增长至2022年90亿美元,这期间内的复合年增长率可达37.7%。

Fraunhofer IOF开发出颠覆行业的新款红外3D扫描仪

红外3D扫描仪在电视游戏中的应用已经有一定的历史了。不过,电视游戏中的扫描仪精度不高,例如,仅能在虚拟排球游戏中识别玩家在空中挥动其手臂。据麦姆斯咨询报道,弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所(以下简称Fraunhofer IOF)开发了一款新型高精度红外3D扫描仪,分辨率达到了100万象素,具备实时数据处理能力,能够使许多新应用成为可能。

“这款新型红外3D扫描仪的测量技术和人类视觉相似。不过,和人体双眼不同的是,我们利用了两颗近红外摄像头,”Fraunhofer IOF的Stefan Heist解释道,“为了实现目标物体探测,我们采用了一款特别开发的近红外投影仪,在物体表面投影周期性变化的图纹。”为了利用两颗摄像头获取尽可能多的测量点,这款投影仪会连续快速地在物体表面投影不同的图纹序列。随后,软件会在几毫秒内计算图像中的3D数据。

均衡的整体封装

红外线为非可见光,因此这款扫描仪在测量物体表面时人类是无法察觉的,凭借其大量的高精度测量点,这款扫描仪能够每秒创建36幅1000 x 1000像素的高分辨率3D图像。结合其彩色摄像头拍摄的图像,能够创建质量一流的彩色3D图像。这款红外3D扫描仪能够不间断地连续成像,为观赏者带来运动的3D彩色成像视觉体验。相比之下,老旧的显像管电视每秒仅播放25帧图像,且每张图像要通过两倍扫描以减少闪烁干扰。

“尽管有速度更快的扫描仪产品,但是,它们的3D成像分辨率较差。另一种情况下,则是牺牲速度,换取扫描仪更高的精度。此外,大部分扫描仪都是在可见光范围内工作的,图纹的投影会受到干扰或引起人类不适的眩光效果。我们的测量方法则是完全不可见的。我们开发的技术的新颖性,还在于精密调谐的整体封装,这是开发过程中最具挑战性的工作之一,”该研究项目负责人Peter Kühmstedt博士说。

无限的应用可能

这款新型的无感红外3D扫描仪为无数应用带来了想象空间,比如在医疗康复领域的应用。“我们的光学系统能够显示病患的康复训练动作是否正确,” Kühmstedt说。他和他的团队还正在研究开发人机交互应用。机器人或高度自动驾驶系统,也将能够捕获并响应人体手势和面部表情。这款新型扫描仪还能应用于安防技术应用。生物识别应用中的人体特征识别,也将无需再利用令人不适的投影扫描。

这款新型红外3D扫描仪的原型机已经完成,将在2017年5月9日~12日斯图加特举办的控制贸易博览会上进行展示。

友情提示:2017年9月11日,由麦姆斯咨询主办的“微言大义”研讨会:3D摄像头技术及应用将在上海隆重举行(同期展会:2017年中国(上海)传感器技术与应用展览会)。本次研讨会内容涉及3D摄像头应用及市场分析、3D摄像头原理及技术路线、3D摄像头模组剖析及算法解析等。已邀请英特尔、Yole Développement、ViaviSolutions、瑷镨锐思(Espros)、图漾科技等企业进行演讲,如果贵司希望参加演讲或展会,请联系:
联系人:王懿
邮箱:wangyi@memsconsulting.com
电话:17898818163
研讨会在线报名:www.MEMSeminar.com

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《ESPROS飞行时间(ToF)传感技术助推3D视觉应用》

《走进3D视觉系列(一):3D摄像头已来,产业链布局初成》

《走进3D视觉系列(二):3D视觉应用方案详解》

《3D成像和传感-2017版》

《三维运动捕捉市场-2017版》

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