Autonomik für Industrie 4.0（工业4.0自主人机交互项目） 由德国联邦经济与能源部（BMWi）国务秘书Brigitte Zypries在2014年的“自动化创新日”论坛上宣布启动，该项目是BMWi重点资助的六大数字化技术项目之一。主要为自动化和仿真系统领域内的中小企业提供研发基金，是德国“工业4.0”战略计划的重要组成部分。
Autonomik由十五个子项目组成，专注投入于开发新一代智能工具和系统，这种工具和系统可以通过互联网和环境识别来适应操作环境的改变和实现人机交互。项目涉及生产、物流、机器人等领域，具体研究领域包括工厂架构设计、物流自动化、产品研发等。
下面为大家介绍第五个子项目：CultLab3D－高速3D扫描系统。
导读
CultLab3D项目是德国联邦经济与能源部资助的战略性研究项目Autonomik（自主人机交互）的十五个子项目之一，牵头单位包括弗劳恩霍夫计算机视觉应用研究所、德国计算机科学研究中心、Polymerics有限公司等。
旨在通过这套3D扫描系统实现3D对象快速、简单地数字化，促进博物馆和其他机构在处理大批量数字化，注解，以及历史文物的信息储存的工作进程。 项目介绍
数字化储存是我们维持历史文化进程的重要方法之一。如果没有它，很多珍贵的历史文献、文物和资料都将没有办法完好地保存。在我们使用2D扫描将历史文献大规模数字化以前，一个细小的意外或失窃就有可能永远抹去一段历史。举个例子，古代的文献很多记载于竹简，草纸上面，这些载体很容易随着时间的推移而腐朽，事实上在历史中我们遗失的珍宝已经够多了。如果没有数字化技术，我们数千年的文化就没有办法长久地传承。
虽然不能真正地永久留住这些历史文物，但我们可以通过科技使它们实现数字化永存。相对于平面形式的历史文献、资料，以实体形式纯在的文物古迹的数字化就更为麻烦一点，简单的拍照并不能满足完整保存的需求，现在比较通用的是使用3D扫描设备对其进行3D扫描、建模。但是其中的问题在于现有的3D扫描设备，尤其是高精度3D扫描设备，扫描速度非常慢，效率比较低。
项目CultLab3D致力于研究一种流水线式的高速3D扫描系统，可以实现3D对象快速、简单地数字化。研究人员希望能够通过这一系统，促进博物馆和其他机构在处理大批量数字化，注解，以及历史文物的信息储存的工作进程。整个高精度扫描过程只需花费10分钟。
世界领先的计算机视觉应用研究机构Fraunhofer IGD开发出了这种高速3D扫描系统CultLab3D，现有的手持或者静止的3D扫描设备在工作中都需要将扫描物体进行各种角度的旋转，以此获取完整的数据。与它们不同的是，CultLab3D系统更像一条流水线，它用一条6米长的传送带精确传送被扫描对象。任何实体对象，只要其尺寸在60平方厘米之内，重量不超过50公斤，都可以将其放上传送带，然后向前移动通过一对同心弧状结构的大型成像装置，由其对目标从各个角度进行扫描。其中一个弧状结构上安装了9台摄像机，而另外一个结构则负责投影高质量的环形光带。最终，该系统利用捕获的7000张图像来生成 3D模型。当传送过程完成之后，机械手还会拿一个更加精细的3D扫描仪进行补扫，填补在传送带上丢掉的细节。整个过程只需十分钟，CultLab3D扫描系统就可以以毫米级的精度完成对实体对象的完整3D扫描。与传统的3D扫描方法相比，成本大大降低。由于它可以进行现场扫描，因此成本最高可降低30倍。整个扫描只用十分钟，包括完整的几何和纹理捕获，以及尺寸和颜色校准。
尤为引人注目的是，这种虚拟模型不但在外形上与其复制对象完全相同，与原始物体相同，其表面也能够吸收和反射光线。“反光质量是指一种材料的光学特性。”Fraunhofer IGD的文化遗产数字化研究中心负责人Pedro Santos称。“如果你拿着一种矿物质，正对着它照射，它的表面可能出现红点，但是如果移动光源，它可能又变蓝了。这种表面的照片一张显然不够，需要获得每个可能的光线反射的数据。”
目前研究人员有意将他们开发的这个CultLab3D扫描系统提供给当前的数字化服务提供商、博物馆以及其他对此感兴趣的机构。此前该原型系统已经在 Granada举行的Digital Heritage 2015大会上进行了成功的展示。 Fraunhofer IGD下一步还计划将CultLab3D技术与小型的飞行机器人相结合，使其可以扫描较大的物体，甚至历史建筑等。
虽然这完全是件好事，但也有人质疑，当人们可以在世界各地方便地看到高精度3D打印复制品后，大家还会愿意大费干戈地跑去博物馆看展览么？或许只有时间能回答这个问题。
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