过去,该研究团队会花时间在现场检查事故现场和车辆受损情况。利用 Focus3D,该团队现在可以获得事故车辆精确的 360 度全景图像,以便进行深入分析。只需连续进行六次扫描,每次仅需 10-15 分钟,该研究团队就能获取所需的全部数据,将真实场景重建。
“Focus3D 能够非常容易地获取多次扫描的数据,拼接后的图像极佳地反映了真实场景。然而,最值得我们欣赏的是能够从扫描中非常轻易地提取详细、精确的测量数据。我们再也不需要进行人工计算或像过去那样用肉眼判断距离。”
绪言
由于更多的大学将自己定位为外向型大学,大学和产业之间的伙伴关系现在变得越来越普遍。位于上海的同济大学就是一个开展产业合作的典范。同济大学是中国的重点大学之一,开设有从自然科学到文学艺术在内的多种课程。
同济大学汽车学院 (School of Automotive Studies) 通过与企业缔结伙伴关系来设立与产业相关的课程。反过来,该学院则提供学术专业知识并积极地参与中国汽车产业研究。在同济大学汽车工程学院,交通事故分析是一个重点研究领域。
同济大学汽车学院的王宏雁教授称:“研究交通事故的主要动机是提高安全性。通过深入分析,就能确定造成事故和伤害的原因。我们希望,更好地了解交通事故背后的‘受伤机理’,能够促使汽车制造商为汽车设计出更佳的安全功能。”
事故重建:设备制约因素
事故重建专家通常认为在分析任何特定的交通事故时,导致碰撞的有四个因素:人员、车辆、道路和环境。为了对事故进行准确的重建和研究,需要快速和彻底地完成证据收集。能够获得精确、全面的数据是正确分析事故的关键所在。同济大学汽车学院的助理研究员桑新浩老师指出:“以前,我们一直依靠手绘图纸来进行分析。我们靠传统卷尺进行测量,并靠肉眼大体判断距离。”利用这些方法,始终缺乏准确性且误差率较大。所收集的数据限制了所能进行的各种分析,并且通常需要较长的现场工作时间。无疑,该团队需要一种更好、更有效的方法,以便开展深入的研究。
从俯视角度拍的事故现场照片
红线描绘出的手绘模型与 AutoCAD 生成的二维图纸进行比较
提供三维数字化建档的新功能
2011 年,王教授接触到 FARO Laser Scanner Focus3D 并立即被其技术性能所吸引。Focus3D 是一款可提供详细测量结果和文件的高性能的三维激光扫描仪,每秒能够采集 976,000 个测量点,只需几分钟,就能针对复杂环境提供无比详细的三维图像和几何图形。
对于同济大学汽车学院的研究师生来说,Focus3D 的出现简直能让他们梦想成真。这种新设备可以让该团队获得更大的成功,为巨大的契机敞开了大门。桑老师说:“Focus3D 可以在数分钟内完成高度逼真的扫描,记录实际场景的各个方面,以便不遗漏任何细节。FARO 的设备以更高的精确度和更短的时间捕捉更多的数据。我们以前所用的方法完全比不上它!”Focus3D 的卓越技术使该研究团队大受裨益。首先,研究人员掌握了比以前更多的数据,能够对任何特定的交通事故进行更深入的研究。而且,其扫描速度还使户外的现场工作时间缩短了数小时。从数据收集现场节省下的时间能够让他们回到实验室进行更有效的数据分析。
另外,它还提高了从事故现场获取具有时间敏感性的证据的可能性。Focus3D 能在数分钟内绘制出事故车辆及其周围环境的虚拟图像,可以随时重新查看数字化的真实场景。使用 Focus3D 还有助于快速地清理事故现场,防止不必要的交通堵塞。重要的是,将 AutoCAD 生成的报告与手绘图纸进行比较时,Focus3D 的图像显然更详细且精确度更高。
在更短时间内获取更多的信息
由于同济大学汽车学院的主要研究动机是提高汽车的安全性,该团队通常要对事故车辆本身进行更多的扫描,以便进一步分析遭受的损坏。当把研究结果告知汽车制造商时,这些研究结果将为新一代汽车的改进提供依据和指导。如果事故车辆被运至扣押车辆停车场,研究团队就能近距离地研究这些汽车。
Focus3D正在利用白色靶球作为参照点来扫描停车场中的车辆。
Focus3D 极具便携性,重量非常轻(尺寸:24 x 20 x 10cm3,重量: 5.0公斤) 。
过去,该研究团队会花时间在现场检查车辆受损的程度和情况。利用 Focus3D,该团队现在可以获得事故车辆精确的 360 度全景图像,以便进行深入分析。只需连续进行六次扫描,每次仅需 10-15 分钟,该研究团队就能获取所需的全部数据,将真实场景重建在纸上。
由于该设备非常轻便,所以每次扫描之间的设置和移动都非常方便,该设备通过参照位于扫描场内的靶球,能够自动地记录其位置。返回实验室后,存储在该设备的 SD 卡中的扫描数据可以被轻松地传输至电脑,以便进一步处理。
在该阶段,多次扫描数据通过 FARO SCENE 软件整合在一起,供该团队开展深入分析。桑老师说:“Focus3D 能够非常容易地获取多次扫描的数据,拼接后的图像极佳地反映了真实场景。然而,最值得我们欣赏的是能够从扫描中非常轻易地提取详细、精确的测量数据。我们再也不需要进行人工计算或像过去那样用肉眼判断距离。”
事故车辆的扫描样本
与该团队过去使用的工具相比,Focus3D 的确是一款功能更强大、更完善的工具。该设备能够创建精确到微米的真实场景的虚拟拷贝,可根据需要进行复制来进行反复分析。
扫描结果细节高度清楚,测量精确
实际上,同济大学汽车学院与产业缔结的伙伴关系在许多方面都被证明非常重要。除了帮助开展学术研究外,客观、科学的结果还有助于警方的调查和汽车制造商的产品开发。我们不难明白为什么外向型大学的课程越来越受学生们的欢迎并且对雇主产生了吸引力。王教授指出:“我们很荣幸能够以更多的方式回报社会。我们希望我们的研究工作将来继续影响他人并让他们从中受益。”
关于同济大学汽车学院
同济大学是中国国家教育部直属的一所重点大学,提供科系广泛的本科生和研究生课程。作为同济大学众多院系之一的汽车工程学院成立于2002年4月,由当时的汽车工程系、新能源汽车工程中心和汽车营销管理学院三个部门合并而成。
欲知更多详情,可上网浏览 http://www.tongji.edu.cn
关于 FARO
FARO 是一家全球性科技公司,主要从事计算机辅助测量设备和软件的开发和销售。FARO 便携式测量设备可在生产和质量监控过程中进行高精度的三维测量,以及零部件和复合构造的比对。公司设备广泛应用于检测、成像、逆向工程、生产规划、库存和竣工文件、现场勘测以及事故现场或犯罪现场的调查和重建。
在 FARO 的支持下,法如的客户无需担忧其三维测量和文件归档的需求。作为便携式计算机辅助测量的先驱和市场领导者,FARO 持续不断地应用最前沿的科学技术,使其处于行业领先地位的产品更精确、可靠且便于使用。并致力于通过 FARO 测量设备简化客户工作,使客户能够大幅减少现场测量时间并降低总成本。
法如已在全球安装了超过 30,000 台设备,拥有超过 15,000 个客户。公司全球总部位于佛罗里达州玛丽湖,欧洲总部位于德国斯图加特,亚太区总部位于新加坡。FARO 在日本、中国、印度、韩国、泰国、马来西亚、越南、加拿大、墨西哥、英国、法国、西班牙、意大利、波兰以及荷兰均设有分支机构。
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