Các nhà nghiên cứu tại Cơ Quan Khoa Học Quốc Gia Australia (National science agency- CSIRO), đã phát triển Zebedee-một máy quét và đồ thị hóa laser 3D gắn lò xo cầm tay, có khả năng quét các cấu trúc nội thất phức tạp trong thời gian rất ngắn. Bằng thiết bị này các nhà nghiên cứu đã có thể quét được cấu trúc nội thất “phức tạp và chật hẹp” của Tháp Nghiêng Pisa, điều mà CSIRO tuyên bố là không thể thực hiện với các công nghệ quét 3D trước đây. Và điều đáng chú ý hơn nữa, đó là các nhà nghiên cứu đã hoàn thành việc quét 3D tòa tháp chỉ với thời gian dưới 20 phút.
Chìa khóa của công nghệ này chính là ở kết cấu lò xo của nó. Để có thể quét lase một khoảng không gian 3D bất kỳ với độ phức tạp bất kỳ, bạn cần phải đặt máy quét ở nhiều vị trí khác nhau để xác định vị trí các chướng ngại vật xung quanh. Kết cấu lò xo của Zebedee cho phép nó đung đưa từ cạnh này sang cạnh khác, từ đó giúp cho máy quét có thể thu được dữ liệu chi tiết của các chướng ngại vật từ nhiều góc độ khác nhau. Quá trình quét của máy quét được diễn ra liên tục khi người sử dụng di chuyển vòng quanh cấu trúc nội thất.
Tuy nhiên, lò xo cũng gây ra một số vấn đề nhất định. Khi sử dụng phần mềm máy tính để kết nối các dữ liệu với nhau , điều quan trọng là cần phải biết vị trí của máy quét tại từng thời điểm để có thể ghép chính xác các hình chụp 3D không hoàn chỉnh thành một mô hình đồng nhất. Thế nhưng, bạn làm thế nào để biết được rằng máy quét đã được di chuyển liên tục chứ không phải nó đang dao động tại chỗ ?
Theo các nhà nghiên cứu, thiết bị này được tích hợp một cảm biến quán tính giá rẻ để theo dõi “thô” cử động quay của lò xon. Một phần mềm được thiết kế đặc biệt của nhóm nghiên cứu sẽ kết hợp những đo đạc quán tính (cùng với một số dữ liệu định vị bổ sung) và thông tin về khoảng quét laser để xây dựng một đám mây điểm ảnh 3D của không gian trong thời gian ít hơn thời gian cần thiết để tiến hành khảo sát.
Mặc dù mô hình được dựng lên bằng công nghệ này nghe chừng có vẻ thô sơ và kém chính xác hơn các máy quét laser tính truyền thống, thế nhưng các nhà nghiên cứu tuyên bố rằng đó không phải vấn đề. Tiến Sĩ Jonathan Roberts, chỉ đạo chương trình nghiên cứu này tại CSIRO cho biết: “ Công nghệ này là công nghệ lý tưởng để mô hình hóa các di sản văn hóa, một công việc vốn tốn kém rất nhiều thời gian và nhân lực. Thông thường việc đó có thể tiêu tốn của nhóm nghiên cứu từ vài ngày đến vài tuần để mô hình hóa một đia điểm với độ chính xác và chi tiết chỉ tương đương với những gì chúng tôi có thể tạo ra trong vài tiếng.” Ông cũng cho biết mô hình tháp Pisa vẫn có đầy đủ các chi tiết nhỏ trên bậc cầu thang và tường đá.
Bạn có thể theo dõi thêm cách thức hoạt động của thiết bị này trong clip dưới đây:
[youtube link=”http://www.youtube.com/watch?v=DUEAz_naHHg” width=”590″ height=”315″]
Người dịch: Trungmaster, theo Gizmag
Link luận văn liên quan:
M. Bosse, R. Zlot, P.Flick: Zebedee: Design of a Spring-mounted 3-D Range Sensor with Application to Mobile Mapping, IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS, Vol. 28, No. 5, OCT 2012
