固定橡胶保持稳定。在采 集缸体各个部位的三维点云数据使，移动式绝对臂关节臂激光测量机R0MER的反射镜与缸 体表面保持垂直。
[0107] 在采用数码相机对缸体进行摄影时，由于缸体表面光滑，容易产生局部高亮光区， 对影响质量有很大影响，需要在较黑暗散射光线下进行无闪光灯长时曝光拍摄。为了尽可 能减少外来光线对目标颜色造成的影响，在不同的色温条件下都能还原出被摄目标本来的 色彩，就需要对数码相机进行白平衡校正，以达成正确的色彩平衡，获取目标真实的色彩。
[0108] 在具体实施时，采集缸体本体内、外表面的三维点云数据，以及底部裂块的三维点 云数据，采集到的三维点云数据的个数如表1所示。
[0109]表1缸体三维点云数据统计
[0111] 根据采集到的三维点云数据，构建的缸体的三维模型如图3所示。图4为补全的缸 体底部残缺部位的三维模型。图5为缸体补全残缺部位之前和补全残缺部位之后的横剖面 线示意图，图6为缸体补全残缺部位之前和补全残缺部位之后的纵剖面线示意图。
[0112] 当接收到用户输入的尺寸指令时，例如包含缸体口高度和宽度的尺寸指令，在展 示缸体本体三维模型的同时，可以突出展示缸体本体的高度和宽度。当尺寸指令包含缸体 底部的半径、缸体的厚度和缸体本体的体积信息时，在展示缸体底部三维模型时，突出展示 缸体的底部半径、缸体的厚度和缸体本体的体积。当尺寸指令包含底部裂块的端口直径和 底部裂块的体积等信息时，在展示底部裂块的三维模型时，突出展示底部裂块的端口直径 和底部裂块的体积。如此能够结合大缸质量分析缸体的密度。
[0113]根据缸体本体的三维点云数据和彩色纹理数据生成的缸体本体的彩色三维模型 如图7所示。根据底部裂块的三维点云数据和彩色纹理数据生成的底部裂块彩色三维模型 如图8所示。图9为补全缸体本体的纹饰的示意图。
[0114] 在具体实施时，当接收到用户输入的展示缸体侧壁纹饰指令时，将缸体侧壁纹饰 展开显示，如图10所示。用户可以任意选取局部的纹饰放大，进行查看。
[0115] 在具体实施时，也可以对缸体的彩色三维模型的任意部位进行放大展示。例如，用 户可以放大缸体外壁底部，查看烧造裂纹。
[0116] 在具体实施时，可以将缸体的三维模型在单机版软件或者网页上显示。此外，当用 户想获取缸体表面的其它信息，如缸体上锔钉的长度、宽度和坐标时，可以选取任意一个锔 钉，获取该锔钉的长度、宽度和坐标。用户也可以选取任意一个锔钉孔，获取该锔钉孔的长 度、宽度和坐标。在具体实施时，用户可以对锔钉和锔钉孔的大小和尺寸进行统计。
[0117] 采用本发明提供的破碎文物虚拟成像系统，能够立体全方位展示缸体的整体形 象。详细保存缸体的现存信息，包括器型、纹饰、尺寸、缸底残损处尺寸、缸体和缸底裂纹位 置、缸底端口、锔钉个数、锔钉尺寸和锔钉位置等。通过数据处理，可有效提取纹饰、裂纹、断 裂、锔钉或锔钉孔等的统计数据，可以局部放大显示，也以可突出显示。为修复工作提供了 辅助，模拟残损拼接，设计个别缺损处的不全材料的尺寸、形状和颜色信息。可以根据创建 的缸体的原始彩色三维模型，采用3D打印技术打印出缸体的部分。此外，可以根据缸体的锔 瓷信息以及首都博物馆提供的锔瓷工艺图片资料，配合本系统能够动态展示古代锔瓷工 艺，甚至能够展示缸体类巨型瓷器的烧造过程。
[0118] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种破碎文物虚拟成像方法，其特征在于，包括： 拼接破碎文物的各个存留部位； 分别采集各个存留部位的三维点云数据和彩色影像； 对采集到的各个存留部位的三维点云数据拼接，并构建破碎文物的整体三维模型； 将采集到的各个存留部位的彩色影像贴合到所述整体三维模型的相应位置，创建破碎 文物的整体彩色三维模型； 展示所述整体彩色三维模型。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各个存留部位的三维点云数据，包括： 每个存留部位多个角度的三维点云数据。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述展示所述整体彩色三维模型，包括： 根据断面展示指令，展示破碎文物相应断面的剖面图；所述断面展示指令为包含破碎 文物的断面位置信息的指令。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述展示所述整体彩色三维模型，包括： 根据尺寸展示指令，突出展示破碎文物相应的尺寸信息;所述尺寸展示指令为包含破 碎文物的体积或者各个部位的长度信息的指令。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述展示所述整体彩色三维模型之前， 还包括： 补全整体彩色三维模型的残缺部位和残缺纹饰。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述补全整体彩色三维模型的残缺纹饰， 包括： 采用电子手绘法补全整体彩色三维模型的残缺纹饰。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建破碎文物的整体三维模型，包括： 根据拼接后的三维点云数据构建破碎文物的整体三角网格模型； 对所述整体三角网格模型进行封装、网格检查优化、孔洞填充和简化，构建破碎文物的 整体三维模型。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对采集到的各个存留部位的三维点云 数据拼接，包括： 对采集到的各个存留部位的三维点云数据进行去噪； 对经过去噪后的各个存留部位的三维点云数据拼接。9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对采集到的各个存留部位的三维点云 数据拼接，包括： 根据三维点云数据整理指令去除多余的三维点云数据，补全缺失的三维点云数据； 所述多余的三维点云数据，包括:含有粗差的三维点云数据和与该存留部位的无关的 三维点云数据； 拼接经过根据三维点云数据整理指令处理后的各个存留部位的三维点云数据。10. -种破碎文物虚拟成像系统，其特征在于，包括： 数据采集装置，用于分别采集破碎文物各个存留部位的三维点云数据和彩色影像； 模型构建装置，用于对采集到的各个存留部位的三维点云数据拼接，并构建破碎文物 的整体三维模型； 所述模型构建装置，还用于将采集到的各个存留部位的彩色影像贴合到所述整体三维 模型的相应位置，创建破碎文物的整体彩色三维模型； 展示装置，用于展示所述整体彩色三维模型。
【专利摘要】本发明涉及图像展示技术领域，尤其涉及一种破碎文物虚拟成像方法与系统。本发明提供的文物虚拟成像方法，包括：拼接破碎文物的各个存留部位；分别采集各个存留部位的三维点云数据和彩色影像；对采集到的各个存留部位的三维点云数据拼接，并构建破碎文物的整体三维模型；将采集到的各个存留部位的彩色影像贴合到所述整体三维模型的相应位置，创建破碎文物的整体彩色三维模型；展示所述整体彩色三维模型。本发明提供的破碎文物虚拟成像方法，通过根据破碎文物各个存留部位的三维点云数据和彩色影像构建破碎文物的整体彩色三维模型，从而能够全方位地展示破碎文物的整体外观。
【IPC分类】G06T15/04, G06T17/00
【公开号】CN105551078
【申请号】CN201510872891
【发明人】侯妙乐, 胡云冈, 吴育华, 张向前
【申请人】北京建筑大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月2日