
3D 扫描技术在上世纪 60 年代就有啦,然后过了好几十年,一直在发展变化。最开始是机械式扫描,后来像激光扫描、结构光扫描、摄影测量之类的技术都冒出来了。随着计算机和数字成像技术越来越厉害,3D 扫描技术被用得越来越广泛,在制造、文化遗产保护、建筑、医疗这些领域都干出了不少好事情。
3D 扫描技术正在朝几个方向发展,比如精度更高、更聪明灵活、成本更低、不用线也能工作。精度更高这方面对让 3D 扫描更精确很重要,可以通过把扫描设备弄得更厉害、让算法更精准来实现。更聪明灵活就是借助机器学习、深度学习这些技术,让 3D 扫描设备自己能更能干,更聪明,这样扫描的效率和准确性就都上去了。成本更低是让 3D 扫描技术能被广泛应用的关键,可以通过把设备价格降下来、优化算法等来达成。不用线能让 3D 扫描设备更方便带着到处跑,能在更多不同的地方发挥作用。
3D 扫描技术精度更高是提高扫描精度和准确性的重要途径之一,可以通过引入新算法、改进硬件设备、优化扫描流程这些办法来达成。下面是几个实现精度更高的方向:
1.让扫描更精确。通过改进扫描算法和优化硬件设备,比如提高激光扫描仪的清晰度、减少扫描时的误差。
2.把数据处理流程优化好。通过改进数据处理的算法和流程,减少处理数据时的错误,比如用更准的配对算法、去噪算法和重构算法。
3.加快扫描的速度。通过改进硬件设备和优化扫描流程,让 3D 扫描技术扫得更快,实现又精确又高效的扫描。
4.做好精度标定和校准。通过引入精度标定和校准技术,定期给扫描设备做校准和调整,让 3D 扫描技术更准确更稳定。
5.增加数据采集的密度。采集更多的数据,让 3D 模型更精确。
3D 扫描技术变得更聪明灵活是未来发展的一个重要趋势,可以通过用上机器学习、深度学习这些技术,让 3D 扫描设备自主性更强、更智能,进一步提高扫描效率和准确性。下面是几个让 3D 扫描技术更聪明灵活的方向:
1.能搞定复杂的场景。通过引入深度学习和计算机视觉技术,让 3D 扫描设备能自动识别并处理复杂的场景,比如能处理被挡住的部分、有镜面反射的情况、多个物体在一起的情况。
2.自动规划扫描的路线。通过引入路线规划的算法和机器学习技术,让 3D 扫描设备能自己规划扫描的路线,这样扫描过程更高效,也不用人总是去插手。
3.自动处理数据。通过引入机器学习和计算机视觉技术,让 3D 扫描设备能自动处理数据,比如自动对齐、自动去噪、自动重构。
4.实时监控并给出反馈。通过引入实时监控和反馈技术,让 3D 扫描设备能随时调整扫描的参数和路线,这样扫描效果更精确。
5.自动调整采样。通过引入自动调整采样的算法和机器学习技术,让 3D 扫描设备能根据扫描的物体特点自动调整采样参数,实现更高效的扫描和更准确的结果。
降低成本是推广 3D 扫描技术的重要一招。过去几年,3D 扫描技术的成本降低了不少,不过跟其他技术比起来,还是有点贵,所以在降低成本这方面,还有很多能努力的地方。下面是几个降低成本的方向:
1.开发更实惠好用的硬件设备。在硬件设备这块,开发更便宜好用的 3D 扫描仪、激光扫描仪之类的,能大大降低 3D 扫描技术的成本。
2.用便宜的替代办法。在某些情况下,可以用便宜的方式,比如用普通相机来做摄影测量,或者用结构光技术快速扫描。
3.开发低成本的数据处理算法。在数据处理方面,研究开发低成本的算法,比如用免费开源的软件,来降低 3D 扫描技术的成本。
4.推广 3D 扫描技术的应用。把 3D 扫描技术推广到更多的领域和应用场景中,让市场需求变大、规模变大,从经济上实现规模效应,从而降低成本。
5.优化 3D 扫描的流程。通过优化 3D 扫描的流程,比如让扫描仪的操作更简单、工作效率更高,降低人工成本。
未来,3D 扫描技术会碰到一些难题。其中最大的一个难题是 3D 扫描技术的数据处理和存储,3D 扫描的数据量太大了,怎么又快又好地处理和存这些数据以后会是个大麻烦。另外,3D 扫描技术还面临着隐私保护和数据安全这些问题,得加强相关技术的研究和应用。