近日，麻省理工學(xué)院（MIT）媒體實(shí)驗(yàn)室的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種新的偏振光技術(shù)，被稱(chēng)為Polarized 3D。據(jù)研究人員稱(chēng)，這種技術(shù)能夠把一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)商用3D掃描儀的分辨率提高1000倍。他們認(rèn)為，該技術(shù)不僅比許多高精度的工業(yè)級(jí)激光3D掃描儀更便宜更好，而且可能實(shí)現(xiàn)在智能手機(jī)里內(nèi)置高質(zhì)量的3D相機(jī)以及令人難以置信的高分辨率3D打印，甚至可以將3D掃描儀植入更安全、更敏感的自動(dòng)駕駛汽車(chē)?yán)铩?/p>

　　作為3D建模人員、3D打印愛(ài)好者，以及一系列其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員的得力工具，3D掃描技術(shù)在市場(chǎng)上已經(jīng)存在了相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間了。從便宜到昂貴、從方便到精細(xì)，各種3D掃描儀都有，有的先進(jìn)3D掃描儀甚至可以捕獲對(duì)象的表面紋理、顏色以及光的吸收和反射。但是MIT的Polarized 3D技術(shù)卻能使廉價(jià)的3D掃描儀獲得前所未有的高精度，這一影響堪稱(chēng)顛覆性的。

　　不過(guò)總的來(lái)說(shuō)，此次3D影像方面的突破要得益于偏振光原理以及一個(gè)可靠的微軟Kinect 3D掃描儀。據(jù)研究團(tuán)隊(duì)解釋稱(chēng)，光的偏振是我們?cè)谄馓?yáng)鏡和大多數(shù)3D電影系統(tǒng)中都能夠看到的物理現(xiàn)象。從本質(zhì)上講，它影響了對(duì)物理對(duì)象的光反射。

　　“今天，攝影師會(huì)在2D相機(jī)上使用偏振濾鏡以獲得令人驚嘆的照片。我們因此 提出了一個(gè)問(wèn)題：如果在一臺(tái)3D照相機(jī)上使用偏振濾鏡效果會(huì)怎樣？答案是，普通商品級(jí)的毫米精度深度傳感器，可提高到微米級(jí)的精度，也就是說(shuō)將分辨率提升了3個(gè)數(shù)量級(jí)。”研究人員解釋說(shuō)。

　　為了將偏振光用于3D掃描，MIT的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)算法，來(lái)利用光的偏振現(xiàn)象準(zhǔn)確定位和測(cè)量將光反射出的對(duì)象。盡管有先進(jìn)的光計(jì)算公式，僅僅靠測(cè)量偏振光來(lái)計(jì)算表面對(duì)象的位置顯然是很難做到的。但是柳暗花明的是，研究人員發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)視頻游戲機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)圖形芯片能夠做到這一點(diǎn)。(補(bǔ)充e鍵打印，是一家以3D打印為基礎(chǔ)，為創(chuàng)客、設(shè)計(jì)師等提供碎片化3D打印服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。這里有17+種3D打印材料，上百種工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)。關(guān)注公眾號(hào)：cklm88，每日推送3D打印最新資訊。)

　　為此，研究人員使用了一臺(tái)微軟的Kinect，并將普通偏光攝影鏡頭放在鏡頭前。在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用三個(gè)不同的濾鏡對(duì)同一個(gè)對(duì)象拍攝三張照片，并用他們的算法對(duì)所獲圖像的光強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是明確的：原本Kinect的分辨率為1厘米左右，但是通過(guò)結(jié)合偏振光信息，它可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)100微米的分辨率，是之前的1000倍。

　　不過(guò)Kinect畢竟是一款消費(fèi)級(jí)的掃描設(shè)備，與一臺(tái)高端的3D掃描儀相差甚遠(yuǎn)。所以，為了真正驗(yàn)證他們的技術(shù)，研究人員對(duì)價(jià)格高達(dá)數(shù)千美元的工業(yè)級(jí)激光掃描儀進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)。再一次，Polarized 3D提供了更高的分辨率。