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Algorithmus macht aus dem Smartphone einen 3D-Scanner

3D-Drucker gelten als einer der großen Trends der Zukunft. Die Anwendungsmöglichkeiten scheinen dabei beinahe unbegrenzt. So wurden im Gesundheitsbereich bereits ein Brustkorb und ein künstlicher Zahn aus einem 3D-Drucker bei Patienten implantiert. Auch ein ganzes Hotel wurde bereits per 3D-Druckverfahren gebaut. Damit die Drucker allerdings ihre Arbeit verrichten können, benötigen sie zunächst ein digitalisiertes 3D-Modell des zu produzierenden Gegenstandes. Am einfachsten lässt sich ein solches herstellen, indem man einen bereits existierenden Gegenstand mit einem 3D-Scanner abfotografiert. Bisher sind diese allerdings vergleichsweise teuer – Forscher der „Brown University“ haben nun aber eine kostengünstige Alternative entwickelt.

Mini 3D Scanner für Zuhause und das Büro

Ein herkömmlicher Mini 3D Scanner für Zuhause und das Büro

Synchronisation zwischen Projektor und Kamera wird umgangen

Bisher funktionieren 3D-Scanner nach einem einfachen Prinzip: Der Gegenstand wird mit verschiedenen Lichtmustern angestrahlt. Dies kann beispielsweise ein Gitternetz sein. Anhand der Verformungen der einzelnen Linien lässt sich dann ein 3D-Bild konstruieren. Das Problem dabei: Um alle Details exakt abzubilden, ist eine extrem genaue Synchronisation zwischen Projektor und Kamera notwendig. Diese kann aber nur mit Hilfe teurer Software erreicht werden – was wiederum das 3D-Scanverfahren so teuer macht. Die Idee der Wissenschaftler der „Brown University“ umgeht diesen Teil daher. Stattdessen werden mit einem Smartphone in kürzester Zeit mehrere Fotos hintereinander geschossen – dazu wird schlicht die Serienaufnahmen-Funktion der Kamera genutzt.

Die Vorlage wird aus mehreren Bildern berechnet

Bei der Verarbeitung dieser Bilder kommen dann zwei unterschiedliche Algorithmen zum Einsatz. Der erste ist dabei der deutlich kompliziertere. Dieser sucht die einzelnen Bilder Pixel für Pixel ab und errechnet daraus dann Bilder, auf denen jeweils nur exakt ein Lichtmuster zu sehen ist. Die exakte Synchronisation zwischen Projektor und Kamera ist dann nicht mehr notwendig, weil sich der Algorithmus die benötigten Bilder im Notfall aus mehreren Fotos zusammensucht. In einem zweiten Schritt wird aus diesen Bildern dann die klassische 3D-Projektion errechnet – ganz so wie es auch bei einem klassischen 3D-Drucker abläuft. Die Ergebnisse der Smartphone-Scans sind dabei qualitative vergleichbar mit denen teurer 3D-Scanner.

Via: Betaboston

1 Kommentar

  1. Sehr schon, dass Leute ohne teuere Maschinen koennen sowas benutzen.

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