[发明专利]古迹遗址高精度三维模型建设方法

权利要求书

1.一种古迹遗址高精度三维模型建设方法，其特征在于，它包括遗址三维建模和文物三维建模；

所述遗址三维建模包括遗址数据采集阶段和遗址数据处理阶段；

一、所述遗址数据采集阶段包括：

(1)坐标系建立

首先根据遗址具体的地理环境进行坐标系的建立，选取坐标系原点以及各轴线的方向并进行标示；

(2)控制点加密

首先布设GPS控制点，再利用全站仪对GPS控制点进行加密，所有加密出来的点和GPS控制点统称为控制点；

(3)标靶放置

首先在坐标系中进行扫描站点的架设，扫描站点的分布原则为：扫描站点的扫描范围内控制点的个数不少于5个；再在每个控制点上放置控制点标靶；最后在坐标系中非控制点区域放置普通标靶，所述普通标靶的分布原则为：两个需要配准的扫描站点之间重叠的扫描范围内普通标靶数不少于5个；

(4)激光扫描

采用三维激光扫描仪对每个扫描站点扫描范围内的遗址进行激光扫描，并生成对应的遗址点云数据；

(5)纹理拍摄

采用专业单反数码相机拍摄遗址场景，获取遗址纹理影像；

二、所述遗址数据处理阶段包括：

A、点云数据配准

对所有扫描站点的遗址点云数据进行对应的配准，得到整个遗址的激光三维点云；

B、点云数据处理

对整个遗址的激光三维点云进行构面处理，得到整个遗址的三维几何模型；

C、纹理贴图

在整个遗址的三维几何模型上进行遗址纹理影像的纹理贴图处理，得到整个遗址的三维模型；

所述文物三维建模包括文物数据采集阶段和文物数据处理阶段；

一、所述文物数据采集阶段包括:

(1)激光扫描

采用三维激光扫描仪对每件文物进行激光扫描，并生成对应的文物点云数据；

(2)纹理拍摄

采用专业单反数码相机对文物进行拍摄，获取文物纹理影像；

二、所述文物数据处理阶段包括：

A、点云数据处理

对文物点云数据进行构面处理，得到文物三维几何模型；

B、纹理贴图

在文物三维几何模型上进行文物纹理影像的纹理贴图处理，得到文物的三维模型。

2.根据权利要求1所述的古迹遗址高精度三维模型建设方法，其特征在于，所述遗址数据处理阶段还包括CAD建模，所述CAD建模：对遗址中三维激光扫描仪扫描不到或者不清楚的区域进行CAD建模，并将CAD建立的模型与整个遗址的三维几何模型进行拼接处理，得到完整的遗址三维几何模型；再对完整的遗址三维几何模型进行纹理贴图。

3.根据权利要求1所述的古迹遗址高精度三维模型建设方法，其特征在于，

一、所述文物数据采集阶段包括以下步骤:

(1)标靶放置

首先在文物上构建扫描网格，再在网格上均匀粘贴上圆形标靶；

(2)激光扫描

采用三维激光扫描仪对每件文物进行多站点激光扫描，得到多站点的文物点云数据；使用手持式激光扫描仪对文物进行全方位的动态扫描，得到文物全方位的点云数据；

(3)纹理拍摄

采用专业单反数码相机对文物进行拍摄，获取文物纹理影像；

二、所述文物数据处理阶段包括：

A、点云数据配准

对多站点的文物点云数据进行配准，得到文物完整的激光三维点云数据；

B、点云数据处理

对文物完整的激光三维点云数据和文物全方位的点云数据分别进行构面处理，得到文物的两个三维几何模型，最后将所述两个三维几何模型进行拼接，得到文物完整的三维几何模型；

C、纹理贴图

在文物完整的三维几何模型上进行文物纹理影像的纹理贴图处理，得到文物的三维模型。