一种不可移动文物全景数据采集技术的制作方法
【专利摘要】本发明涉及文物保护、三维图像重建已经计算机数据信息处理等领域，具体的是一种不可移动文物全景数据采集技术。通过采用计算机信息、3D图形等技术队不可移动文物进行数字化的建模处理，更加有利于文物的保护、抢救、宣传推广和管理。
【专利说明】一种不可移动文物全景数据采集技术
【技术领域】
[0001]本发明涉及文物保护、三维图像重建已经计算机数据信息处理等领域，具体的是一种不可移动文物全景数据采集技术。
【背景技术】
[0002]不可移动文物是先民在历史、文化、建筑、艺术上的具体遗产或遗址。包含古建筑物、传统聚落、古市街，考古遗址及其他历史文化遗迹，涵盖政治、军事、宗教、祭祀、居住、生活、娱乐、劳动、社会、经济、教育等多方面领域，弥补文字和历史等纪录不足之处。
[0003]从不可移动文物的保护及宣传推广角度出发，不可移动文物的数据保护尤为重要。按照传统做法，文物保管以“一支笔记录、一本帐存档”为操作方法。按照此方法，在操作中不仅一支笔记录信息十分繁琐，而且账簿容易损坏、丢失，一旦损坏、丢失，就失去了原始资料，这对文物的保护、抢救和管理很不利。并且以前的数据采集后只是二维的数据，缺少很大的可观性。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述所存在的问题，提出了一种针对不可移动文物数据采集和保护的技术方法，具体的技术方案如下:
一种不可移动文物全景数据采集技术，包括以下步骤:
(1)定义不可移动文物扫描所需的多个预设扫描位置；
(2)采用三维扫描仪扫描与多个预设扫描位置对应的多个目标数据；所述的目标数据包括不可移动文物对应于预设扫描位置的结构数据信息，包括平面结构、平面数据、纵深数据、表面弧形曲度数据；
(3)将三维扫描仪中扫描图像预览进行降噪处理，并与对应的不可移动文物预设扫描位置进行对比，如发现存在缺失，则重新扫描；
(4)如步骤(3)中获得的不可移动文物目标数据信息仍有缺失，则采用3D图形程序对结构数据信息进行补充，直至获得完整的、与实体工艺美术品一致的目标数据信息；
(5)采用3D图形程序接口将多个目标数据从三维扫描仪中导入计算机，利用计算机根据多个目标数据建立场景三维模型，并将场景三维模型以STL格式存储；
(6)利用3D图形程序按照现实世界尺寸转换关系标定三维模型数据信息；
(7)利用3D图形程序将三维模型数据信息另存为STL格式文件，最终获得包括不可移动文物三维图形、平面结构、平面数据、纵深数据、表面弧形曲度数据、现实尺寸比例在内的所有数据。
[0005]在上述步骤中，所述的三维扫描仪为白光扫描仪或激光扫描仪，扫描方式为非接触性扫描。
[0006]所述的现实世界尺寸转换关系为测量现实世界中某景物的实际尺寸，并利用扫描预览图像与三维空间的透视关系获取该景物在三维空间中的尺寸，该景物的实际尺寸与其在三维空间中的尺寸的比例关系即为所构建的三维空间与现实世界的尺寸转换关系。
[0007]有益效果:
1.本发明提出的不可移动文物全景数据采集技术克服了现有“一支笔记录、一本帐存档”文物数据保护方法存在的易损坏、易丢失难利用的难题，通过采用计算机信息、3D图形等技术队不可移动文物进行数字化的建模处理，更加有利于文物的保护、抢救、宣传推广和管理。
[0008]2.有利于服务公众。数字化文物可以让观众足不出户，通过网络在三维空间里领略文物的神韵，就象亲临文物展示现场参观一样。
[0009]3.有利于扩大影响。一座城市三维数字化文物网络的建成不仅为挖掘和保护城市的文物资源提供了充足的科学依据，而且成为宣传、展示城市历史文化的的新窗口，人们可以更加便捷地了解这座城市，从而提高城市的知名度和美誉度。
[0010]4.在文物修复中，三维光学技术的应用也扮演着越来越重要的角色，利用文物数字化，本发明将文物通过三维扫描的方式，研宄人员把碎片的外形曲线、以及断裂面凹凸起伏的特征输入计算机，通过对文物的数据采集，研宄人员和专家就能针对实际情况采取科学的保护措施，使文物寿命延长。
【具体实施方式】
[0011]一种不可移动文物全景数据采集技术，包括以下步骤:
(1)采集人员定义不可移动文物扫描所需的多个预设扫描位置；
(2)采用激光三维扫描仪以非接触性方式扫描与多个预设扫描位置对应的多个目标数据；所述的目标数据包括不可移动文物对应于预设扫描位置的结构数据信息，包括平面结构、平面数据、纵深数据、表面弧形曲度数据；
(3)将三维扫描仪中扫描图像预览进行降噪处理，并与对应的不可移动文物预设扫描位置进行对比，如发现存在缺失，则重新扫描；
(4)如步骤(3)中获得的不可移动文物目标数据信息仍有缺失，则采用3D图形程序Geomagic Stud1对结构数据信息进行补充，直至获得完整的、与实体工艺美术品一致的目标数据信息；
(5)采用3D图形程序GeomagicStud1接口将多个目标数据从三维扫描仪中导入计算机，利用计算机根据多个目标数据建立场景三维模型，并将场景三维模型以STL格式存储；
(6)利用3D图形程序GeomagicStud1按照现实世界的尺寸标定三维模型数据信息；
(7)利用3D图形程序GeomagicStud1将三维模型数据信息另存为STL格式文件，最终获得包括不可移动文物三维图形、平面结构、平面数据、纵深数据、表面弧形曲度数据、现实尺寸比例在内的所有数据。
【权利要求】
1.一种不可移动文物全景数据采集技术，包括以下步骤: (1)定义不可移动文物扫描所需的多个预设扫描位置； (2)采用三维扫描仪扫描与多个预设扫描位置对应的多个目标数据；所述的目标数据包括不可移动文物对应于预设扫描位置的结构数据信息，包括平面结构、平面数据、纵深数据、表面弧形曲度数据； (3)将三维扫描仪中扫描图像预览进行降噪处理，并与对应的不可移动文物预设扫描位置进行对比，如发现存在缺失，则重新扫描； (4)如步骤(3)中获得的不可移动文物目标数据信息仍有缺失，则采用3D图形程序对结构数据信息进行补充，直至获得完整的、与实体工艺美术品一致的目标数据信息； (5)采用3D图形程序接口将多个目标数据从三维扫描仪中导入计算机，利用计算机根据多个目标数据建立场景三维模型，并将场景三维模型以STL格式存储； (6)利用3D图形程序按照现实世界尺寸转换关系标定三维模型数据信息； (7)利用3D图形程序将三维模型数据信息另存为STL格式文件，最终获得包括不可移动文物三维图形、平面结构、平面数据、纵深数据、表面弧形曲度数据、现实尺寸比例在内的所有数据。
2.如权利要求1所述的在一种不可移动文物全景数据采集技术，其特征在于所述步骤(2)中三维扫描仪为白光扫描仪或激光扫描仪，扫描方式为非接触性扫描。
3.如权利要求1所述的在一种不可移动文物全景数据采集技术，其特征在于，步骤(6)中所述的现实世界尺寸转换关系为:测量现实世界中某景物的实际尺寸，并利用扫描预览图像与三维空间的透视关系获取该景物在三维空间中的尺寸，该景物的实际尺寸与其在三维空间中的尺寸的比例关系即为所构建的三维空间与现实世界的尺寸转换关系。
【文档编号】G06T17/00GK104504750SQ201410774688
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】陈碧帆 申请人:陈碧帆