iPhone 17 LiDAR可以帮助低光考古摄影测量工作流程

iPhone中的激光雷达技术17

iPhone 17 Pro继续从iPhone 12 Pro开始的先前Pro型号中发现的LiDAR传感器集成。该传感器通过提供大约5米的精确空间信息来帮助设备的相机系统。传感器的核心函数是通过计算发射激光束从表面反射回反射的时间来创建环境的三维图。该功能可显着提高该设备快速准确地自动对焦的能力，尤其是在常规的基于图像的自动对焦系统挣扎的低光条件下。

###低光考古摄影测量值

在考古野外工作中，摄影测量法通常会由于不同的照明条件而造成的局限性，尤其是在洞穴，开挖坑或茂密的冠层覆盖范围之类的环境中。 iPhone 17的LiDAR传感器可以通过一些关键机制在这种弱光方案下增强摄影测量工作流程：

- 增强的深度映射：LIDAR传感器提供了补充RGB图像的高保真，实时深度图。此额外的空间数据有助于从摄影测量软件(SFM)摄影测量软件进行结构，以更准确地重建表面和对象形状，即使由于低光而导致照片质量恶化。

- 可靠的自动对焦：激光雷达传感器通过独立于光条件的距离来提高iPhone相机上的自动对焦速度和精度。这会导致更清晰的图像，即使在昏暗的环境中，也可以更好地关注考古文物或挖掘环境。

- 夜间模式肖像和成像：LIDAR传感器使夜间模式摄影能够更好地测量主题距离并调整曝光设置，从而产生更清晰，更详细的图像，这些图像用作摄影测量重建的数据源。

###与摄影测量软件和工作流程集成

对苹果的摄影测量技术(包括其对象捕获摄影测量API)的几项研究和实验证实了该平台快速生成具有相对较少图像和有效处理时间的详细3D模型的能力。虽然大多数评估都集中在日光或光线充足的情况下，但Lidar的增强深度感应为改善弱光条件下的结果奠定了基础。

开发人员和研究人员将LiDAR数据与常规图像一起使用，以提高点云密度并减少传统摄影测量中可能发生的对齐误差。这对于经常具有高精度的细几何形状的考古文物至关重要。

###考古中的实用应用

在考古文档和保护中，诸如iPhone 17之类的便携式激光雷达设备提供了几种实际好处：

- 现场3D扫描：LIDAR传感器和高质量的相机的组合使考古学家能够创建精确的文物，挖掘单元，甚至在本地的更广泛的景观特征，而无需笨重的设备。

- 低光的洞穴和庇护所文档：LIDAR可以在洞穴和岩石避难所等地下发掘中补充摄影测量法，其中自然光是最小或不存在的。在这种条件下准确绘制深度的能力有助于脆弱的环境和岩石艺术的数字保存。

- 增强的文档精度：传感器捕获精细深度变化的能力补充了摄影图像数据，以提高3D重建的空间精度，这对于考古研究中的形态计量学分析和空间解释至关重要。

###限制和注意事项

尽管有这些优势，但iPhone 17激光雷达的限制因素会影响其在考古摄影测量中的使用：

- 范围和分辨率：iPhone 17上的激光雷达传感器在有限的范围内有效运行，通常可达5米，这可以限制其在大规模站点文档中的使用，而无需进行多次扫描和组合数据集。

- 表面和材料挑战：某些表面，例如玻璃，水或高度反射材料可能不会可靠地反映LIDAR信号，从而降低数据质量。这可能需要互补的成像或扫描方法。

- 模型准确性：虽然适用于许多考古应用，但iPhone激光雷达与专业陆地激光扫描仪的精度不符。它最适合用于中小型或初步文档的可访问，快速且具有成本效益的工具。

- 软件兼容性：在摄影测量中有效使用LiDAR数据在很大程度上取决于支持软件与图像集成深度图的能力。苹果的生态系统提供了诸如对象捕获的工具，可以利用传感器，但是跨平台或第三方软件工作流程可能会在深度数据利用率上有所不同。

###最近的研究和实践的例子

最近的研究和案例研究表明，智能手机激光雷达在考古和遗产文档中的潜力：

- 苹果的对象捕获API与包括iPhone型号在内的各种相机的图像结合使用，已被证明可以有效地生成研究质量的文化遗产伪像的3D模型，通常需要少于100张图像和15分钟的处理时间。 LIDAR数据的集成加快了对齐并提高模型的可靠性，即使在非理想的照明中也是如此。

- 在洞穴和洞察力环境中的研究突出了内置智能手机激光雷达如何通过提供详细的3D形态模型来重塑调查方法，从而有助于摇滚艺术数字化并减少与传统技术相比的调查时间。

- 在夜间或阴影考古遗址等弱光场景中，激光雷达(LiDar)增强自动对焦和提供深度数据的能力支持摄影，这些摄影源于摄影管道中，克服了光缺乏症带来的一些挑战。

###技术进步和未来潜力

iPhone 17的LiDAR传感器受益于硬件和软件集成的持续改进：

- 提高的激光雷达传感器速度和刷新率可以实时捕获更详细的点云。

- 苹果iOS和第三方应用程序中的软件进步继续增强了将原始LIDAR数据转换为精确的可扩展3D模型的能力。

- 将激光雷达与摄影测量图相结合的新兴工作流提供了有效的混合解决方案，用于考古文档，由于iPhone的可移植性和用户友好的接口，可能使对3D录音技术的访问可能民主化。