三维激光扫描技术在文物三维重建中的应用研究

三维激光扫描技术为文物高精度三维重建提供了新的途径,为文物的数字化展示、数字博物馆的建立、文物鉴赏以及文化遗产的保存提供了新的思路。本文通过对三维点云数据处理、三维构网、纹理映射、三维模型构建及三维浏览等关键技术研究,解决了三维激光扫描系统用于高精度文物三维重建中的若干技术难题,并精确重建出文物三维模型。     

基于多目视觉的小型文物精细感知与三维重建

文物数字化对保护与传承优秀物质文化遗产具有重要意义。针对当下数字化过程中感知与重建相互脱节的问题，本文设计了基于多目视觉的小型文物精细感知与三维重建系统，包括融合了高精度视觉测量算法的参数自动计算程序、图像采集模块、同步控制模块三部分，突破了精细感知的技术难点，适用于手机、单反相机等各类相机。对100套明清古家具微缩模型进行三维重建试验与分析，并利用手机对国立柱模型进行重建研究。结果表明，本文提出的精细感知与三维重建系统实现了文物数字化的无接触、高精度与全覆盖，也满足了效率提升、成本降低、操作便捷的需求。     

基于SFS的古文物表面三维重建研究

SFS方法在三维表面重建中扮演着重要角色,将该方法用于古文物的表面三维重建,可为文物的保护和修复提供了一种重要的技术手段。传统的获取文物表面三维信息的方法一般是利用三维激光扫描技术扫描文物,这种方法由于其设备昂贵而使得成本很高,另外其获取信息的过程复杂,工作量大,因此并未能普及。本文利用SFS技术,通过采集目标古文物的单幅图像,对图像所含的阴影信息进行处理,获取实物表面的高度信息,然后对实物表面进行三维重建。这种方法对设备要求较低,而且计算速度很快,对于古文物表面的三维重建效果较好,适用于非高精度的三维表面恢复场景,对文物的发掘和研究提供了技术支持。     

地面三维激光扫描技术在文物三维重建中的应用——以金殿为例

针对文物三维重建中大部分文物不可以直接接触,而且对文物的无损检测精度要求较高的问题,运用HS650地面三维激光扫描仪,以云南昆明金殿为例,用AutoCAD 2014、3ds Max 2015等软件进行三维重建,阐述了文物的点云数据获取、处理、三维重建和纹理映射的基本流程,探讨了三维激光扫描技术在文物三维重建中的应用。基于地面三维激光扫描技术对文物进行作业,提高了数据精度、降低了数据处理的复杂程度,为后期的数字化文物建设奠定了基础。     

基于Retinex图像增强算法的水下三维重建研究

为了解决传统水下三维重建成本大、设备复杂等问题，本文提出一种结合Retinex图像增强算法和视觉三维重建理论的水下三维重建方案。首先使用Rentinex算法对图像进行处理，恢复目标的原有信息，再将处理前后的水下图像进行特征点提取匹配、稀疏重建、稠密重建和泊松重建等视觉三维重建处理。对比实验结果表明，经Rentinex图像增强算法处理后的图像，可有效改进水下三维重建技术，对现有的水下三维重建技术是一个很好的补充。     

一种基于海冰场景图像分类的三维重建方法

利用二维航拍序列图像对极地海冰场景进行三维地形重建,是极地环境立体可视化分析的一个重要手段。提出了一种可以自动分类并分割重建区域的三维重建方法。该方法通过训练一个分类网络来筛选合适的图像序列,对获得的特定类别海冰场景图像使用8邻域填充算法对重建区域进行分割,最后对分割后的图像进行三维重建。针对三维重建流程运算量大,误差易累积的问题,该方法大幅降低了整体流程中累积的误差,并有效减少重建所需计算量。实验结果表明,该方法可在保证一定精度的前提下,提高三维重建速度,同时针对特定场景,取得了较好的重建效果。     

基于CT图像的混凝土三维微观结构在ANSYS中的实现

基于混凝土的CT平面图像信息,用APDL语言生成的程序对混凝土的三维微观结构在大型商业有限元软件ANSYS中进行三维重建.重建过程没有生成点、线、面、体等几何元素,而是利用CT平面图像信息直接生成节点,连接节点生成单元,避免了网格无法剖分现象的出现.生成的单元形状规则,长宽比合理.通过建立的更接近实际混凝土微观结构的数值模型,可利用有限元方法进一步研究基于微观结构的混凝土各项力学特性.     

文物数字化激光三维模型后期处理方法

本文结合目前最为常见的基于图像三维重建、基于激光三维扫描两种类型进行分析,并对文物三维模型后期处理流程进行分析。     

三维激光扫描仪在古建筑检测中的应用研究

三维激光扫描技术具有非接触性、快速性、数据采集的高密度性、全数字化、全天候等特点,现已广泛运用于各个领域.其中在中国古建筑的保护与检测领域,该技术可对古建筑进行数字化三维模型重建,重建的数字化点云模型精确记录了古建筑的三维与纹理信息,该技术逐渐代替了传统的检测量测方式,对古建筑的保护与检测具有重要的意义.     

基于Kinect的三维人体建模研究

针对三维人体模型在多媒体工业中高精度的要求,提出了1种通过查找近似模型并结合网格变形算法的三维人体重建方法,采用Kinect深度摄像机扫描人体获得目标模型;在可变模型中查找与扫描模型特征信息相近的模型;并利用可变人体模型的网格变形,重建出三维人体模型。实验结果表明,所提方法简单、易操作,且不需任何人体标定,能够重建出高精度的三维人体模型。