手搖式 3D 掃瞄器,掃瞄比薩斜塔

作者 | 發布日期 2013 年 09 月 24 日 11:05 | 分類 尖端科技
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以往,不論是要測繪丈量古蹟,以便建模或修整重建,或是犯罪現場測繪,都得耗費大量人力,在科幻遊戲中,科幻掃瞄器只要發射雷達波,就能一次把整個空間的立體狀態都掃描起來,那可方便多了,真實世界也能發明這樣的工具嗎?



有是有,但是往往要搬來相當笨重的大型雷射掃瞄機具,或是還需利用 GPS 定位,澳洲科學與工業研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO)卻推出一種手持式的輕便雷射掃瞄器 Zebedee,只要邊走邊搖就能輕鬆掃瞄整棟建築物。

Zebedee 的構造是一個手持桿上,以彈簧連接雷射掃瞄頭,使用時,雷射掃瞄頭會前後晃來晃去,簡直像兒童玩具一樣,這樣的裝置真的能實用嗎?可別小看它,Zebedee 採用的雷射掃描頭是來自日本北陽電機的 UTM-30LX 2D 雷射掃描器,以光雷達(LiDAR)的原理定位空間中的距離,掃描頭裝在彈簧上前後擺蕩,讓原本是 2D 雷射掃描器的掃描頭能掃瞄 3D 空間,掃瞄範圍達 30 公尺,每秒掃瞄 4 萬個點。

Zebedee 以空間本身來定位,所以並不需要 GPS,掃瞄頭一邊晃動,專用軟體能即時解算出掃瞄頭的位置,以及定位掃瞄到的點。身為手持式裝置的特殊優勢是,空間中如果有死角,可以把 Zebedee 伸到裡頭去,這是固定式的裝置難以做到的,而便於攜帶更使得 Zebedee 能深入荒山野地,3D 掃瞄如自然洞穴、地下礦坑等一般裝置難以抵達的地方。

由此可知,Zebedee 雖然看起來像玩具、攜帶方便,但卻是空間掃瞄的利器,這也難怪它會得到 2013 年澳洲博物館(Australian Museum)尤里卡獎(Eureka Prizes),這個獎項有「澳洲科學界奧斯卡獎」之稱,也得到了澳洲資訊通信科技大獎 iAwards 的研發獎項。

Zebedee 掃描義大利比薩斜塔

CSIRO 帶著 Zebedee 來到了義大利著名的比薩斜塔,走進去邊走邊搖個 20 分鐘,就把比薩斜塔的內部結構掃瞄完成。

義大利科學家認為這次的掃瞄資料很重要,因為斜塔很脆弱,內部結構又很複雜,以往對它的內部結搆並不完全了解,有了這次的掃瞄資料,若未來比薩斜塔受地震等天災損毀時,就能依此重建。

台灣有相當多古蹟岌岌可危,或許應該弄來一台 ZEB1 掃瞄器,趁它們完全損毀前好好的掃瞄一下。除了掃瞄比薩斜塔這樣的古蹟維護工作以外,Zebedee 也已經由英國企業 3D Laser Mapping 商用化為 ZEB1 掃瞄器,應用在工廠內部空間分析、森林調查、礦坑內部定位、消防救護第一時間勘定現場,以及安全警戒等等用途。

(Photo Credit: CSIRO)

 

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