一种汉字立体化数据采集与处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于对于不同汉字载体进行3D仿真还原的数据采集与数据处理领域，特别涉及一种汉字立体化数据采集与处理系统。
【背景技术】
[0002]近年来我国对于中国传统文化发展越来越重视，并提出文物数字化、文化数字化、汉字数字化等一系列国家发展战略。
[0003]作为汉字数字化的重要组成部分一汉字立体化技术的实现无疑会带来巨大的价值和意义。随着三维激光扫描设备、彩色CCD相机、太赫兹设备、GPS设备等精度的提高，以及数据集成、数据融合、数据处理、数据存储等处理技术的发展，使得数字化在历史建筑保护领域、隧道监测等领域都有了不同层次的应用。本方法描述的是针对甲骨文、女书、古代书法帖、碑刻、竹简、题词等上的文字通过不同的方法采集不同的数据，通过不同的汉字处理技术进行处理，使其可以方便存储并能真实的还原立体化汉字的模型。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种汉字立体化数据采集与处理系统，该系统可以对文字载体进行三维建模，可以为人们提供真实的汉字立体化模型。
[0005]为了实现上述目的，本发明提出了一种汉字立体化数据采集与处理系统，包括汉字立体化数据采集模块、汉字立体化数据存储模块、汉字立体化数据处理模块、汉字立体化数据整合模块；
[0006]汉字立体化数据采集模块用于对字体载体的点云数据、地理位置数据、材质数据和图文信息数据进行采集;所述点云数据包括字体载体的三维空间坐标数据、颜色数据和表面纹理数据；
[0007]汉字立体化数据存储模块用于对汉字立体化数据采集模块采集到的数据进行数据集成，得到原始数据集，将原始数据集按照结构的不同分成结构化数据、半结构化数据和非结构化数据，并进行分别存储；
[0008]汉字立体化数据处理模块用于对汉字立体化数据存储模块中的数据进行处理，具体包括:
[0009]对点云数据进行处理，实现字体载体的三维曲面重建和三维模型输出；
[0010]对图文信息数据进行处理，利用采集到的图文信息对点云数据处理中输出的三维模型进行优化，得到新的字体载体的三维模型；
[0011 ]对地理信息数据处理，得到描述性的地理位置信息；
[0012]汉字立体化数据整合模块用于对汉字立体化数据处理模块处理后的数据进行融合，生成字体载体的综合数据集，并进行分类存储，以待第三方使用。
[0013]优选的，所述的点云数据包括三维激光扫描仪采集字体载体的三维空间坐标数据和彩色CCD相机采集字体载体表面纹理数据和颜色信息；
[0014]所述的地理位置数据为全球定位装置采集的字体载体发掘所在地的地理坐标数据；
[0015]所述材质数据为利用太赫兹扫描仪采集字体载体材质的相关数据信息及字体载体组成材质的分析结果；
[0016]所述图文信息数据包括字体载体不同角度的照片和数字化的文字资料。
[0017]优选的，所述点云数据的处理包括点云数据预处理、三维曲面重建和三维模型输出三步；
[0018]所述点云数据预处理包括点云数据修补、点云配准、点云噪声消除、点云数据压缩、点云数据平滑和点云数据分块；
[0019]所述三维曲面重建是依据预处理后的点云数据重建字体载体的三维模型和/或字体载体上单个字体的三维模型；
[0020]所述三维模型输出是将重建后的三维模型进行输出和存储，以备使用。
[0021]优选的，所述图文信息数据的处理具体为:对字体载体照片中的文字进行图像识另IJ，获得字体载体中文字的具体数据信息，并结合数字化的文字资料对点云数据处理后得到的三维模型进行优化，生成更接近真实的新的三维模型。
[0022]优选的，所述地理信息数据的处理为通过文字载体中文字信息及数字化的文字资料信息提取文字载体的原始归属地信息，通过原始归属地信息分析其发掘地的坐标，利用所得到的坐标信息通过GPS获得的发掘地的当前实际地理位置，并采用描述性信息输出。
[0023]优选的，字体载体的综合数据集按照平面静态资源、平面动态资源、立体可移动资源、立体不可移动资源、活态文化资源进行分类存储。
[0024]本发明通过多重数据采集技术进行原始数据的采集，通过不同的数据处理方法实现了字体载体的三维模型和/或字体载体上单个字体的三维模型的重建，更将贴近文字载体最真实的立体形态，对展览、学习、研究等多方面均具有较大的意义。
【附图说明】
[0025]图1是本发明的架构图；
[0026]图2是本发明的实施例不意图；
【具体实施方式】
[0027]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合【具体实施方式】，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0028]如图1所示，本发明的一种汉字立体化数据采集与处理系统，包括汉字立体化数据采集模块、汉字立体化数据存储模块、汉字立体化数据处理模块、汉字立体化数据整合模块；
[0029]汉字立体化数据采集模块用于对字体载体的点云数据、地理位置数据、材质数据和图文信息数据进行采集;所述点云数据包括字体载体的三维空间坐标数据、颜色数据和表面纹理数据。
[0030]所述的点云数据包括三维激光扫描仪采集字体载体的三维空间坐标数据和彩色CCD相机采集字体载体表面纹理数据和颜色信息;所述的地理位置数据为全球定位装置采集的字体载体发掘所在地的地理坐标数据;所述材质数据为利用太赫兹扫描仪采集字体载体材质的相关数据信息及字体载体组成材质的分析结果;所述图文信息数据包括字体载体不同角度的照片和数字化的文字资料。
[0031]汉字立体化数据存储模块用于对汉字立体化数据采集模块采集到的数据进行数据集成，得到原始数据集，将原始数据集按照结构的不同分成结构化数据、半结构化数据和非结构化数据，并进行分别存储。
[0032]汉字立体化数据处理模块用于对汉字立体化数据存储模块中的数据进行处理，具体包括:对点云数据进行处理，实现字体载体的三维曲面重建和三维模型输出；对图文信息数据进行处理，利用采集到的图文信息对点云数据处理中输出的三维模型进行优化，得到新的字体载体的三维模型;对地理信息数据处理，得到描述性的地理位置信息。
[0033]所述点云数据的处理包括点云数据预处理、三维曲面重建和三维模型输出三步；所述点云数据预处理包括点云数据修补、点云配准、点云噪声消除、点云数据压缩、点云数据平滑和点云数据分块;所述三维曲面重建是依据预处理后的点云数据重建字体载体的三维模型和/或字体载体上单个字体的三维模型；所述三维模型输出是将重建后的三维模型进行输出和存储，以备使用。
[0034]所述图文信息数据的处理具体为:对字体载体照片中的文字进行图像识别，获得字体载体中文字的具体数据信息，并结合数字化的文字资料对点云数据处理后得到的三维模型进行优化，生成更接近真实的新的三维模型。
[0035]所述地理信息数据的处理为通过文字载体中文字信息及数字化的文字资料信息提取文字载体的原始归属地信息，通过原始归属地信息分析其发掘地的坐标，利用所得到的坐标信息通过GPS获得的发掘地的当前实际地理位置，并采用描述性信息输出。
[0036]汉字基础资源库具有汉字立体化数据整合模块，用于对汉字立体化数据处理模块处理后的数据进行融合，生成字体载体的综合数据集，并在汉字基础资源库库中进行分类存储，以待第三方使用。
[0037]字体载体的综合数据集按照平面静态资源、平面动态资源、立体可移动资源、立体不可移动资源、活态文化资源进行分类存储。
[0038]汉字基础资源库通过不断地信息添加，逐步完成汉字基础资源库的建设，以更好的为第三方提供完善的信息。
[0039]该方法可用于还原对甲骨文、女书、古书法字帖、碑刻、竹简、摩崖石刻或题词等文物上的文字，使其真实的立体化还原。
[0040]如图2所示，本发明实施例以碑刻为例进行更进一步的描述。
[0041]1、本实施例中碑刻的数据采集模块采集的数据包括石碑空间数据、石碑外表、石碑材质、地理位置信息，以及碑刻的真实图文信息。具体包括:
[0042]I)碑刻点云数据
[0043]本例中所采集的碑刻的点云数据包括三维激光扫描仪采集碑刻的三维空间坐标数据和彩色CCD相机采集石碑表面纹理数据和颜色信息。
[0044]2)石碑材质信息
[0045]使用太赫兹扫描仪采集石碑材质的相关数据信息，并对这些数据信息进行分析，从而判断碑刻的组成材质，并得出结果数据。
[0046]3)地理位置信息
[0047]使用全球定位设备采集石碑发掘所在地的地理位置信息，并进