Et kamera lager 3D-modeller av objektene i sanntid.

Shapecrafter

Viste frem kameraet sitt på messe - fikk lommene fulle av visittkort

Norsk 3D-teknologi.

TRONDHEIM (digi.no): – Folk strømmet til på standen vår for å teste ut løsningen. Det skapte stor begeistring. Vi hadde lommene fulle av visittkort og kunne solgt mange av disse hvis vi hadde hatt flere prototyper liggende bak standen, hevder Øystein Skotheim, teknisk leder i Shapecrafter AS.

Etter å ha jobbet 15 år i Sintef, blant annet med bildeanalyse, optiske sensorer og maskinsyn, dro de to gründerne Øystein Skotheim og Henrik Schumann-Olsen til Vision 2014-messen i Stuttgart for å vise frem 3D-kameraet sitt.

Tilbakemeldingene de fikk på messa var det siste puffet de trengte for å starte kommersialisering av forskningen sin, noe forskningsnettstedet Gemini omtalte for et drøyt år siden. Shapecrafter ble etablert som en spin-out fra Sintef i fjor sommer.

Strukturert lys

Sintef-forskerne har laget et 3D kamera som kan avbilde objekter i tilnærmet sann tid med høy presisjon. Det hele demonstreres ved å legge ulike objekter på en flate. Et hvitt lysmønster skytes ned på objektene fra 3D kameraet. Teknikken kalles strukturert lys.

Et kamera avbilder stråler som reflekteres fra overflaten. Deretter regner programvare ut endringer i mønsteret fra det ble projisert til det blir avbildet. På denne måten gjenskaper de 2,3 millioner bildepunkters posisjon på  X, Y og Z-aksen, samt farge, med en nøyaktighet på ned til 50 mikrometer.

Resultatet vises som et live 3D bilde, en såkalt punktsky, på en skjerm, hvor bildet oppdater seg hvert 80-ende millisekund. Man kan se objektene fra ulike vinkler, og med flere kamera skal det være mulig å få en komplett modell.

– Vi kan gjenskape objektene i 3D inkludert farge, og har jobbet hardt med å lage en optimalisert softwarealgoritme som kan behandle store datamengder på kort tid, forklarer Skotheim.

  • Bruk musepekeren og skrollehjulet for å utforske modellen under.

Raskere, mer nøyaktig

For å se på hva som gjør dette unikt, må vi først se på hva som finnes på markedet i dag. I den ene enden av skalaen har vi forbrukerrettede teknologier, som Microsoft Kinect.

Her får man et bilde som oppdaterer seg raskt, og til en svært billig penge. Ulempen er lav nøyaktighet, typisk 5-10 millimeter, noe som er for lite for de fleste industrielle anvendelser.

3D-modeller laget med Microsofts populære Kinect 2 (til venstre) og Shapecrafter 3D (til høyre).
I andre enden har vi de industrielle 3D scannerne. Disse har høy nøyaktighet, gjerne en tidels ellers hundredels millimeter. Men disse er svært kostbare og de bruker gjerne flere sekunder, eller minutter, på å gjøre et fullt 3D scan.

Shapecrafters løsning skal, ifølge gründerne, gi både høy hastighet og høy nøyaktighet til en pris som ligger midt mellom de billige forbrukerløsningene og de dyre industrielle.

I prinsippet kan kameraet brukes til alt fra 3D-kopiering til spillkonsoller, men selskapet skal i første omgang rette seg mot industrielle anvendelser, hvor det er et behov i markedet og prispresset er minst.

Øystein Skotheim (i bildet) er sammen med Henrik Schumann-Olsen gründerne i Sintef-spinoff-selskapet Shapecrafter AS.
Slik ser den foreløpige utgaven av 3D-kameraet ut (minus stativet). Gründerne har designet en ny prototype som skal erstatte denne.

Robotsyn

De ser for seg to viktige bruksområder:

  1. Å gi roboter «øyne». La oss si at en robotarm har i oppgave å plukke varer som ligger hulter til bulter på en europalle. Ved hjelp av kameraet kan roboten selv identifisere hvor ulike objekter befinner seg, og beregne hvordan den skal bevege seg for å plukke de opp.
  2. Kvalitetskontroll, for eksempel i en samlebåndsproduksjon. I dag brukes mennesker i stor grad for å inspisere produktene som lages før de sendes av gårde. Ved hjelp av et 3D kamera kan en datamaskin se om en del inneholder geometriske avvik, for eksempel ved å gjøre en direkte sammenligning av 3D bildet mot en underliggende CAD-modell.

Etter å ha demonstrert produktet til konkurrentene på messen, er det viktig for gründerne å være raske til markedet.

De har nylig utformet en ny prototype av modellen, og regner med å kunne levere et ferdig produkt i løpet av året.

Andre SINTEF-forskere ser i dag på andre bruksområder for 3D kameraet - blant annet hvordan teknologien kan fungere under vann.

Til toppen