• en
  • de
2020-02-01

Skanowanie ludzi – nowe możliwości

Skanowanie ludzi wbrew pozorom jest obecnie procesem bardzo popularnym, na który istnieje duży popyt w wielu branżach. W tym artykule wyjaśnimy, na czym polega i w których dziedzinach znajduje największe zastosowanie. Spróbujemy również odpowiedzieć na pytanie, jakie jeszcze wyzwania stoją przed producentami skanerów 3D przeznaczonych do skanowania ludzi.

Na czym polega skanowanie ludzi?

Z technicznego punktu widzenia zewnętrzne skanowanie ludzi nie różni się zbytnio od skanowania obiektów nieożywionych. Główne różnice wynikają z pewnych ograniczeń, do których należą:

  • brak możliwości zachowania całkowitego bezruchu na czas skanowania,
  • zmienność kształtu ciała w zależności od pozycji i wykonywanych ruchów,
  • ograniczone możliwości używania środków do pokrywania skanowej powierzchni,
  • ograniczone możliwości wykorzystywanej technologii ze względu na jej niekiedy negatywny wpływ na zdrowie osoby skanowanej.

Po uwzględnieniu powyższych różnic przebieg procesu jest identyczny jak w przypadku każdej innej geometrii i ściśle zależy od rodzaju metody. Najczęściej stosowane jest skanowanie wykorzystujące światło widzialne i podczerwone. W zależności od potrzeb wykorzystywane są skanery ręczne lub stacjonarne. Pomiędzy różnymi dostępnymi na rynku rozwiązaniami istnieją duże różnice w szybkości i dokładności oraz rozmiarze pola skanowania. Zazwyczaj szybkie skanery wykorzystują podczerwień (technologie takie jak Kinect lub Intel RealSense), oferując mniejszą dokładność niż wolniejsze urządzenia wykorzystujące np. światło strukturalne w paśmie widzialnym. Podobna zależność występuje pomiędzy dokładnością i wielkością pola pomiarowego – im większe pole, tym mniejsza dokładność i odwrotnie.

Warto wspomnieć, że istnieją urządzenia zdolne do szybkiego i dokładnego skanowania ludzi dzięki wykorzystaniu fotogrametrii. Niestety takie możliwości są osiągane dużym kosztem – aparatura pomiarowa często jest stacjonarna i składa się z wielu wysokiej jakości kamer oraz niezależnych źródeł światła. Dzięki takim rozwiązaniom możliwe jest skanowanie dynamiczne, co np. stwarza możliwość uchwycenia mimiki osoby skanowanej. Nic więc dziwnego, że te kosztowne technologie cieszą się popularnością głównie w przemyśle filmowym i gamingowym.

Zastosowanie w medycynie i inżynierii biomedycznej

Skanowanie ludzi znajduje szerokie zastosowanie także w branży medycznej. Znajomość dokładnej geometrii ciała pacjenta umożliwia np. tworzenie scenariuszy operacji czy analizowanie metod leczenia. Skanery 3D wykorzystywane są w ortopedii (projektowanie protez i ortez), protetyce (projektowanie implantów), dermatologii (badanie zmian skórnych), chirurgii plastycznej (analizowanie efektów zabiegu) czy opiece pourazowej (projektowanie rozwiązań do rehabilitacji), a także w inżynierii biomedycznej. W przypadku tych dziedzin cenione są takie cechy technologii, jak bezinwazyjność, bezpieczeństwo oraz precyzja pomiaru.

 

Systemy kontroli dostępu i automatycznego rozpoznawania

W wyniku skanowania ludzi za pomocą nowoczesnych skanerów 3D można otrzymać obraz odzwierciedlający np. strukturę skóry oraz inne, najdrobniejsze szczegóły. Ta cecha została dostrzeżona przez projektantów systemów z zakresu kontroli dostępu oraz automatycznego rozpoznawania osób poszukiwanych. Jeśli skaner 3D połączy się z urządzeniem przeznaczonym do potwierdzania tożsamości, bezpośredni kontakt fizyczny nie będzie wymagany. To z kolei przełoży się na znaczne przyspieszenie całego procesu oraz zapewni lepsze warunki higieniczne.

 

Wyzwania stojące przed producentami skanerów do ludzi

W wyniku skanowania ludzi za pomocą nowoczesnych skanerów 3D można otrzymać obraz odzwierciedlający np. strukturę skóry oraz inne, najdrobniejsze szczegóły. Ta cecha została dostrzeżona przez projektantów systemów z zakresu kontroli dostępu oraz automatycznego rozpoznawania osób poszukiwanych. Jeśli skaner 3D połączy się z urządzeniem przeznaczonym do potwierdzania tożsamości, bezpośredni kontakt fizyczny nie będzie wymagany. To z kolei przełoży się na znaczne przyspieszenie całego procesu oraz zapewni lepsze warunki higieniczne.