ラズパイで風景を立体データに丸ごと取り込む携帯型3Dスキャナーを自作

周りの風景を、点の集まりからなる立体データとして丸ごと取り込む携帯型の3Dスキャナーを、Raspberry Piで自作したプロジェクトを、Raspberry Pi公式ブログが紹介した。製作者は本業が工業デザイナーで、機械が世界をどう「見る」かに以前から関心があり、距離を測る装置を一から作ったという。

中心にあるのは、光を当てて跳ね返りから距離を測る「LiDAR(ライダー)」というセンサーだ。周囲を細かく測り、無数の点の位置として記録する。こうしてできる「点群(てんぐん)」は、点の集まりで物や空間の形を立体的に表したデータで、建築や測量、ロボットなどで使われる。製作者は、この装置を「ラズパイは小さくて高性能で、何より自由にいじれる」点から選んだとしている。

頭脳はRaspberry Pi 5だ。2台のカメラモジュールをカメラ用の端子(CSI)につなぎ、色の情報を取り込む。Raspberry Pi 5に内蔵された正確な時計(リアルタイムクロック)が、LiDARとカメラ、姿勢を測るセンサー(IMU)の動きをそろえるのに役立つという。LiDARのデータはイーサネット端子から受け取る。

画面を付けない代わりに、GPIO端子につないだ大きめのボタンと、状態を示すLEDで、計測の開始や停止が分かる。大量に届く点群のデータは、上部に載せたSSDに保存する。外装は3Dプリントで、製作者は「特大のジュースの容器か、映画『ゴーストバスターズ』の装置のよう」と表現する。

製作者は、この装置を持ち出して名所などの点群を取り込み、短い動画をInstagramに投稿している。コメントには、デザイナーや建築家、ロボットの愛好家から作り方を尋ねる声が寄せられ、洞窟の地図作りや遺跡の調査、道路のくぼみの記録などに使ってほしいという誘いも届いているという。装置の名前「Peppe’s ghost」は、いじることをやめられなかった製作者の祖父Peppe氏にちなむ。

関連情報

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Exposed electronic device with circuit boards and cables on a wooden floor (black-and-white photo).

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