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高精度三維掃描儀掃描蝙蝠頭骨,助力動物生態學研究
2021.08.11
隨著3D數字化技術的不斷普及,其應用范圍逐漸擴展,特別是在科學研究領域。今天,小編就和大家分享一下,先臨三維的三維掃描儀在動物生態學研究中的應用。
在動物生態學研究中,其中一項非常重要的工作為測量,記錄下同一物種不同時期的變化過程,或者不同物種在一定階段的進化差異。
在傳統方式下,測量方式過程繁瑣且誤差較大,3D數字化技術加入生物科學研究,能夠克服這一難點。
案例背景
近期,國內某高校動物生態學科研人員在做“食魚蝙蝠食性生態位擴展影響因素與頭骨適應性進化”項目研究時,需要對蝙蝠標本進行3D數據采集,以便后續建立標本數據庫,進行不同地域同類物種進化方向的研究分析。

小編解讀:全球約有1000多種蝙蝠,因生態環境不同,蝙蝠在食性的進化上也富有多樣性,如果實、花粉、花蜜、血液等。但在這些種類中,有4種“異類”蝙蝠像貓一樣,喜歡吃魚,該種類統稱為食魚蝙蝠。
傳統數據采集方式
以往,研究人員采集標本數據的方式,一般是采用相機對蝙蝠頭骨輪廓進行拍攝,然后再通過二維圖片進行三維建模,獲取模型數據。但這種獲取方式弊端明顯,如:
1. 蝙蝠頭骨表面特征細節豐富,尺寸最大2cm,最小在1cm以內,相機拍攝無法完全捕捉物體表面細節。
2. 照片建模過程繁瑣,耗時長。
3. 模型數據不夠準確,后續進行物種進化分析時容易出現論證不足,需重復工作的情況,效率低下。
4. 在測量過程中需要反復擺放標本,而蝙蝠頭骨較脆弱,容易損壞。
基于此,科研人員選擇使用了天遠三維(先臨子公司)OKIO 5M工業級三維掃描儀對蝙蝠頭骨進行數據采集。
3D數字化解決方案

圖片來源:左圖百度搜索,右圖知乎作者黑眼圈
掃描如硬幣般大小的蝙蝠頭骨標本樣件,天遠三維OKIO系列三維掃描儀具有一定優勢。
OKIO 5M工業級三維掃描儀,采用500萬像素高分辨率工業相機,掃描精度高達0.005mm,搭配智能轉臺,幾分鐘內便獲取了蝙蝠頭骨高精細度特征的完整三維模型數據,滿足科研人員對于蝙蝠頭骨計量級別的精度需求。




部分掃描數據展示
隨后,科研人員將掃描獲取的不同種類蝙蝠頭骨模型,導入到3D數字化檢測軟件里,進行數據對比分析,得到的偏差數據報告被應用于蝙蝠頭骨輪廓形態、進化速率、咀嚼肌拉伸系數等類項的分析研究中。





墨西哥兔唇蝠色譜圖




索諾拉鼠耳蝠色譜圖
目前,該項目的研究論文已成功發表。
掃描設備

天遠三維OKIO 5M工業級三維掃描儀,采用500萬像素進口工業相機,掃描精度高達0.005mm,配合先進的藍光光柵掃描技術,有利于避免受外界光線條件的影響,使得精準測量工作變得更加輕松。
小結
在此案例中,高精度的3D數字化技術能夠幫助研究人員快速獲取完整的三維數據,為接下來的對比分析、數據推演等方面提供了重要的技術助力。
3D數字化技術在生態科研領域的普及應用,無疑是為生物科研數據的獲取提供了一個高效、準確的方式,簡化研究人員的機械性工作,將更多時間精力投入課題研究。
先臨三維也將繼續在各領域內推廣高精度3D數字化技術,通過技術的普及,助力各行業各業的快速發展。