Es gab eine Zeit, in der das Erstellen einer „3D-Karte“ unserer Umgebung nahezu unerschwinglich war. Doch die Ankunft des Microsoft Kinect öffnete die Tür zu hunderten von Projekten, und seitdem haben die DIY-Enthusiasten nicht aufgehört. Einer von ihnen ist Frank Zhao, der sich entschied, den tragbaren Weg zu gehen, indem er einen Raspberry Pi 4 mit einer Intel RealSense D415-Kamera kombinierte und ein 3D-gedrucktes Gehäuse verwendete. Er kümmerte sich auch um die Software und vereinfachte den Installationsprozess.

Einen tragbaren 3D-Scanner mit Raspberry Pi 4 bauen
3D-Scanner

Abgesehen von seinen natürlichen Einschränkungen und den Verfügbarkeitsproblemen in einigen Regionen kann niemand leugnen, dass der Raspberry Pi den DIY-Bereich revolutioniert hat. Viele Ideen, die früher spezielle Hardware erforderten, kommen nun mit einem dieser Mini-Computer in der Gleichung ans Ziel, und die Leistungssteigerung mit jeder neuen Generation vervielfacht sein Potenzial. Tatsächlich war das Erscheinen des Raspberry Pi 4 entscheidend für die Pläne von Frank Zhao.

Ein tragbarer 3D-Scanner mit Raspberry Pi 4

Nachdem er die Vorzüge der Fotogrammetrie erkundet hatte, beschloss Frank, mit der Möglichkeit fortzufahren, eine tragbare Lösung zum Scannen von Umgebungen in 3D zu entwickeln. Im Wesentlichen geben ihm die Verwendung eines robusteren SoC und die Verfügbarkeit von zwei USB-3.0-Anschlüssen genügend Leistung, um die Signale einer Intel RealSense D415-Tiefenkamera zu verarbeiten, die stereoskopische Infrarotkameras, eine RGB-Kamera und einen internen Prozessor kombiniert.

Einen tragbaren 3D-Scanner mit Raspberry Pi 4 bauen
Die Verbindungen sind direkt und sehr sauber, ohne seltsame Hacks

Software: RTAB-Map und SLAM

Die Software übernimmt RTAB-Map (installiert auf Raspbian Buster), das normalerweise in Robotikanwendungen eingesetzt wird, damit der Roboter SLAM (Simultaneous Location And Mapping) durchführen kann, indem er eine 3D-Karte seiner Umgebung erstellt und sich darin selbst lokalisiert. Frank erklärt, dass der Benutzer mit RTAB-Map eine Punktwolke eines Objekts im 3D-Raum dank der Tiefenkamera platzieren kann und sowohl seine Koordinaten als auch seine 3D-Orientierung verfolgt werden können.

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Das Beste daran? Man muss nichts löten oder hacken, abgesehen vom 3D-Druck eines Gehäuses, um alle Geräte aufzunehmen. Die Softwareinstallation ist ziemlich komplex, wenn man von Grund auf beginnt, aber Frank hat ein Skript auf GitHub geteilt, das den Prozess drastisch vereinfachen soll, solange man von seinen grundlegenden Anforderungen nicht abweicht (also ein RPi 4 mit Raspbian Buster). Hast du einen Raspberry Pi 4 und ein paar Euro, um in dieses Projekt zu investieren? Probier es aus!

Offizielle Website: Hier klicken

Quelle: Hackaday