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　　获取一个物体的三维数据，需要多长时间？南京理工大学电子工程与光电技术学院85后年轻教授的最新科研成果，一秒钟可以获取5000幅三维数据，捕捉到人眼都无法察觉的瞬间形态。

　　上个星期，左超在实验室向记者展示了他的快速三维光学传感技术。只见一个小型光学投影装置、几台高速摄像机与计算机相连，当物体一放到这台成像系统前，显示器上就立刻出现了该物体的三维影像。

　　“就在刚刚那一秒的瞬间，我们的光学仪器已经向物体投射了两万次变换的光学图案，并利用高速摄像机进行同步拍摄，最后由这些图像重构了5000幅的三维图像。”左超介绍，之所以能达到如此高的三维成像速度，秘诀在于他们所用的光学投影系统以及三维重建的方法。

　　他解释，三维数据的获取主要有3个步骤，将结构光投影到待测物体上，通过照相机拍摄图像，再通过图像重构三维数据。“目前现有技术，一秒钟最多只能向物体投射数十幅结构光，而我们的技术可以达到两万幅。”他介绍，这个突破借助了他们设计的数字微镜阵列投影系统，在一个1厘米见方的平面上，设置了百万个角度可变的小镜子，拍摄过程中，这些小镜子能实现快速翻转，从而达到光学图案的快速切换。

　　在图片的利用、三维数据的重建上，他们也突破了瓶颈。“以往的算法，需要十余幅图像甚至更多才能重构一次三维数据，而我们的新算法最少仅需3幅。瞬间生成的图像多，重构需要的图像少，这样一来一去，获得的三维数据量大大增加，三维模型就更快速、准确。”

　　左超介绍，即便是人眼无法捕获的高速运动中的物体，如正在下落的乒乓球、快速转动的电扇叶片，在此系统前都“无处遁形”，能够被捕捉到完完整整的三维数据。

　　2011年起，左超在该校陈钱教授的带领下开始了三维光学传感相关研究工作，并于2012年研发出了实时三维成像系统。“该系统一秒钟可以实时拍摄120幅三维照片，比我们平时所看的电视机的刷新频率都要高5倍，当时这一技术在行业内已非常领先。而我们最新的技术又比它快了一到两个数量级。目前仅有美国的一所大学开展同类研究。”

　　据悉，这项成果近日发表在光学领域的著名期刊OpticsExpress上,并被选作OSAImageoftheWeek(美国光学学会周图)亮点报道。

　　“这项技术应用范围很广。”左超举例，比如在线检测，流水线上生产出来的结构零件，即使在运动着的流水线上，一通过该仪器，就可以精确获得其长、宽、高及体积等，并判断其尺寸是否达标；还可以应用到机器人导航，如机器人在抓取物体时，识别、判断、抓取等在瞬间完成，不会造成动作不连贯。

　　值得一提的是，除快速三维扫描系统外，左超和他的研究生们还研发出了具有全自动拼接功能的三维扫描仪，物体经扫描仪全方位自动扫描并进行数据处理后，可在计算机中形成三维模型，模型随即就可送入3D打印机，打印出一个一模一样的立体塑像。

　　原标题：南理工教授新成果可获取运动物体瞬间三维数据