Jak zbudować wysokorozdzielczy, oparty na Arduino skaner 3D za 50$?

Czy można samodzielnie zbudować, oparty na Arduino skaner 3D za jedyne 50$? Można! Pod warunkiem, że mamy już na wyposażeniu lustrzankę cyfrową (np. marki Nikon). Na wspominanym przeze mnie nie dawno, zestawieniu portali z darmowymi modelami STL, serwisie Instructables pojawił się właśnie poradnik DIY, opisujący krok po kroku, jak samemu możemy zrobić go w domu.

Zaprezentowane przez autora projektu skany cechuje bardzo wysoka rozdzielczość. Ogólny zarys metody opiera się na zasadach fotogrametrii. Jest to metoda stosowana głównie w geodezji do pozyskiwania zdjęć przestrzennych, poprzez wykonywanie serii zdjęć 2D (co najmniej dwa), które w jakimś stopniu nakładają się na siebie, dzięki czemu można odtworzyć przebieg promienia, który biegnie od obiektywu do szukanego przez nas punktu. W ten sposób możemy np. określać wysokość obiektów, na podstawie ich zdjęć.

Najważniejszymi parametrami, na jakie trzeba zwracać uwagę przy takim fotogrametrycznym skanowaniu są jakość zdjęcia oraz odstępy pomiędzy nimi. Zdjęcia muszą mieć bardzo dobrą ostrość i ekspozycję. Muszą być starannie rozmieszczone wokół skanowanego obiektu, aby uchwycić każdy jego detal. Przy większych obiektach jest to o wiele prostsze, przy małych jednak, niezwykle trudne do osiągnięcia. Dlatego właśnie, w projekcie, zastosowano silnik krokowy, sterowany za pomocą Arduino. Jego zadaniem jest obrócenie skanowanego przedmiotu o zadany interwał, zanim zostanie wykonane kolejne zdjęcie, wzbudzone za pomocą bezprzewodowego wyzwalacza. Cały schemat jest powtarzany, aż do wykonania pełnego obrotu. Zdjęcia są następnie przetwarzane w wysokorozdzielczy skan za pomocą specjalnego oprogramowania.

Pomimo że Arduino skonfigurowane jest do działania z lustrzanką firmy Nikon, to można też wykorzystać aparaty innych marek, zmieniając tylko fragment „wsadu” elektroniki. Wyzwalacz aparatu jest uruchamiany przy pomocy diody IR, dzięki zastosowaniu bibliotek „Multi Camera IR Control”, tym samym skaner będzie działał z każdym aparatem obsługującym piloty na podczerwień. Jako oprogramowanie do łączenia zdjęć, autor projektu, zaleca wykorzystanie płatnego Agisoft Photoscan (koszt 180$), lub darmowe Autodesk Memento oraz Autodesk 123D Catch.