新华社西安电（记者孙正好、蔡馨逸）旋转环绕180度，一键式自动扫描，数分钟后，一尊兵马俑的形状与纹理数据采集、合成就已完成。在位于古都西安市的西北大学，机器人正替代人工手持扫描，对珍贵文物进行画像并留存。
“机械臂最主要的作用是替代人工进行数据采集。我们使用的机械臂长度达到1.5米，能使文物的数字化采集具备自动化和人工干预少的显著优势。”许阳说。
他介绍，这款机器人的“眼睛”由结构光三维扫描仪与高分辨率彩色相机构成，名为文物外观数据采集模块。它的机械臂则类似于躯体，大直径旋转平台形同双脚。采集过程中，承载了文物外观数据采集模块的机械臂，布置在旋转平台两侧，通过各自环绕文物旋转180度，实现文物外观数据的完整采集。
“通过条纹投射器向文物表面投射结构光，并借助两台工业相机拍摄的结构光图像，对结构光进行解码。配合机械臂的运动还有转台的旋转，最后完成对文物表面三维形貌的完整采集。”许阳说。
相比人工手持扫描，机器人采集方式避免了对文物造成干扰甚至损伤。“采集过程中，文物被放置在旋转平台中央的非旋转区域，始终保持静止状态。机械臂承载的采集模块隔空进行拍摄，最大限度地减少了对文物的干扰、破坏。”
此外，测量精度的提高也是该项技术的显著优势。“我们的采样密度非常高，点云的点距最小可达0.1毫米。纹理信息的采集分辨率会更高一些，能做到0.05毫米。最终生成一张带有纹理图像的文物三维模型。在虚拟环境中，我们可以对它开展虚拟修复。”许阳说。
目前，这种数字化采集方式将逐步在中国国家博物馆等机构投入使用。“这将显著提高我们馆藏文物数字化的效率。我们打算研发不同的系列，比如针对小尺寸或大尺寸文物的不同采集设备，实现更高效的采集。”许阳说。
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