高平羊头山石窟多视角三维重建拍摄方法探索

文章以羊头山石窟为例,综合运用数码相机和智能无人机探索三维建模前期拍摄方法,主要介绍了多视角三维重建技术的设备、原理、依托软件、拍摄方法、注意事项以及对拍摄素材的预处理,为后期建模奠定基础。

多视角三维重建在田野考古绘图中的应用

田野考古发掘中,会发掘出许多不同类型的遗迹现象。因遗迹具有不可再生性,因此必须对其进行记录以方便后续研究。田野考古绘图便是记录遗迹的重要手段之一。传统田野考古绘图基本采用卷尺、垂球等工具进行测量和绘制,绘制效果及精确度受环境和人为因素影响较大。尤其是面对复杂的遗迹现象,对绘图员技术要求更高。

遗址保护中的多视角三维重建技术应用

我国历史悠久,文化遗产众多,目前,野外大多数遗址濒临着多种自然威胁和人为扰动危害,保护工作刻不容缓。勘察测绘是野外遗址保护的前提,也是保存现状评估、病害程度评价的主要依据,同时也是保护方案设计、保护工程实施的基础。相比于传统测绘手段和方法,多视角三维重建技术可以通过照片建立遗址三维实景矢量模型,能够满足遗址勘察测绘的要求。在“文旅+科技”融合的大背景下,使用多视角三维重建技术为1∶1复原文物提供了可能,让古人的智慧在现代社会中显现光芒。当下,在国与国之间交往愈发密切的带动下,文物已经成为彰显民族历史和文明的有效载体,基于技术的进步,文物保护工作也更加系统、全面、多视角三维重建技术的应用,使得数字化修缮文物、展现文物原貌、提升文物保护的价值成为新的技术手段。

馆藏书画多视角影像三维重建探索

文章以馆藏书画为研究对象,以探索分析多视角影像三维重建制作的正射影像为研究目的,基于工作实践,从馆藏书画入手,对多视角影像三维重建应用于书画的可行性与效果进行了研究。通过上述实践,作者得出结论,多视角影像三维重建生成书画文物的正射影像操作简便,图片质量高,易于应用。

山西省万荣县寿圣寺塔的多视角影像三维重建

为了制定山西省万荣县寿圣寺塔的保护规划方案,需制作具有真实纹理的三维模型,但砖塔等大型不可移动文物的三维重建难度很大,制作成本一直很高。为此,本研究运用无人机拍摄和地面拍摄多视角影像的技术,制作寿圣寺塔的三维模型,生成各个立面的正射影像图,量算砖塔的高度、宽度等尺寸数据,为这类文物的三维重建提供一种新的技术和方法。

可移动文物多视角三维重建的拍摄方法探索

通过数字摄影与多视角三维重建技术，能够完成多种可移动文物的三维重建工作。为满足AgisoftPhotosgan软件进行三维重建的技术要求，在进行可移动文物的多视角影像获取时，针对形态各异、种类繁杂的可移动文物，需要采用不同的拍摄方法，保证可移动文物三维重建的最佳效果。

植株自旋转多视角重建技术在小麦植株三维表型获取中的应用评估

基于多视角重建技术的作物三维表型高通量获取系统成本低、获取效率高,引起越来越多的关注。植物自旋转式拍摄平台易于搭建,但植物旋转过程中产生的抖动对点云三维重建和表型解析精度有一定影响。为评估旋转式多视角成像在小麦植株三维表型解析中的适用性,基于植物旋转设计了便携式小麦植株三维表型高通量采集系统,选取穗期不同品种的小麦植株作为实验样本进行点云重建,基于Hausdorff距离评价了重建点云的精度误差;并基于人工测量数据,对所提取的表型指标精度进行评价。结果表明,植物旋转式重建的点云与相机旋转式重建的点云有较高的一致性,点云精度差距基本控制在0.4 cm以下;获取的叶长、叶宽和株高的均根方误差分别为0.79、0.13和0.53 cm,平均绝对百分比误差分别为3.26%、7.63%和0.74%,表明该方式适合穗期的小麦植株表型重建,具有较高的点云重建和表型提取精度,并为小麦植株表型评价提供了一种低成本的解决方案。

多视角几何三维重建法识别工程结构缺损与变形

裂缝等工程结构表面缺损与弯曲等构件变形是既有工程结构安全性检测鉴定与监测的重要指标,采用数字图像法可有效改善当前人工检查技术的缺点,但在工程实践中显现出定量检测中图像几何变形修正困难、局部损伤难以在整体结构中定位、无法测量钢结构空间变形等问题。结合多视角几何三维重建法的研究与应用可有效解决上述问题。该文对多视角几何三维重建的方法原理与算法实现进行讨论,列举方法实践的经典算法与高效算法;围绕数字图像法检测在工程实践中存在的问题,提出表面投影法解决成像几何变形与损伤定位、逆向工程建模与特征提取识别几何变形损伤;通过结构表面裂缝识别、大型构筑物表面损伤定位、钢结构构件变形识别等3个应用研究,阐述多视角几何三维重建法在结构表面损伤与变形识别中的具体操作方法与比较优势。多视角几何三维重建法具有设备要求低、操作方便快捷、模型色彩丰富、点云精度较高等特点,与数字图像法结合后在工程结构检测监测领域的研究与应用潜力巨大。

张家界市博物馆明代铜佛像的多视角影像三维重建探索

由于多视角影像三维重建具有数据采集方便灵活、硬件成本低、操作简单、自动化程度高的特点,因此,选用多视角影像三维重建技术对张家界市博物馆明代铜佛像进行三维建模。通过描述佛像立面与空心底部的影像采集,再应用Agisoft PhotoScan软件进行三维重建的过程;从控制点的三维坐标与误差数值、模型成像与影像图的误差分析,得出佛像三维模型的精度误差微小的结论,证明该技术具有操作简单、模型成像清晰的特点。与三维激光扫描技术相比较,多视角影像三维重建技术具有成本费用低、工作流程高效简捷的优势,更适合在文物工作中推广运用。

多视角三维重建技术在旧石器时代遗址田野考古中的应用

前言 田野考古学是为了研究人类历史而进行实地号察、获取实物资料与信息资料的学科，它是考打学的基础和重要组成部分。早期考古学家通过田野发掘，以地层为依据，确认了人类使用石器的存在，并通过田野考古工作将打制石器与磨制石器的时代划分出来。

三维重建在文物考古工作中的应用

随着高性能计算机技术的飞速发展与三维GIS技术、低空数字成像技术、多视角三维重建技术等的不断完善,运用真实三维模型来模拟、分析和展示各种考古遗迹、文物的方式越来越成熟。本文通过典型实例介绍了考古研究与文物保护中考古遗址、发掘区、可移动文物、标本等的三维重建和数据处理的技术与方法,提出随着信息获取、处理、展示技术的飞速发展,文物保护与考古研究中全方位空间信息的采集、模拟等技术的推广和运用显得越来越重要,可望为古代人地关系研究、文化遗产展示提供强有力的支持。

VR中真实场景的多视图三维重建

针对虚拟现实技术中真实场景的建模难题,提出了一种基于多视图三维重建方法。围绕真实场景拍摄大量照片,然后根据SIFT算法提取特征点,获取稀疏种子点云;进一步通过生长、滤波和初值矫正等环节,由稀疏种子点生成稠密点云;最后利用泊松表面重建算法将点连成面,完成真实场景的三维重建,实现现实场景到虚拟场景的转换。

现代测绘技术在古建烫样数字化项目中的应用

烫样是研究清代皇家建筑的珍贵文物,为配合文物信息数字化工作的开展,针对烫样数据的采集和处理方法进行了深入研究。在综合考虑多种数据采集方法的特点及烫样数字化记录的难点后,选择使用手持式三维扫描仪与多视角三维重建技术相结合的方式来进行烫样的基础数据采集,并通过实践总结出了一套完整的数据采集和处理工作流程。与此同时,针对成果可能的应用方式做了些许尝试,且为数据的后期维护与进一步利用拟定了数据管理系统的建设方案。

故宫院藏文物的三维数据采集与应用

为更好地发挥文化遗产保护、学术研究和文化传播教育的职能,十多年来,故宫博物院使用三维数字技术,采集、加工大量的古建筑和藏品文物高精文物三维数据。利用数字呈现技术立体再现文化遗产的原貌,能够更好地促进对文化遗产的研究和展示,探索新的表现形式和展示方式,全方位推进数字技术在故宫博物院的综合应用,满足了故宫各个时期在文物保护、研究以及文化传播展示的工作需求。

可移动文物的多视角影像三维重建

前言 随着计算机和三维重建技术的发展，对考古发掘的遗址、遗迹、出土遗物等进行三维重建的理论与方法日臻完善。其中多视角影像三维重建技术能够快速生成高质量的三维点云模型、具有真实纹理的三维模型、

故宫博物院隆宗门建筑遗址的多视角影像三维重建

故宫在隆宗门西开放区域进行消防管道更换施工,发现元明清时期建筑遗址,于是开展了抢救性考古发掘,必须抢在遗迹进行保护性回填前进行数字化保护记录,需要重建具有真实纹理的遗址三维模型。故宫运用轨道航带拍摄与手持拍摄多视角影像的技术,由三维激光扫描辅助控制测量的技术方案,成功地获取了分辨率高、色彩还原度好、可量测的高精度三维模型数据,真实、完整地对考古遗址进行了数字化保护记录,通过生成正射影像图与量算尺寸,大大提高了考古基础性工作的效率。

基于深度学习的休眠期苹果树点云语义分割

针对苹果树结构复杂、树干之间相互遮挡、导致国内外大规模机械设备自动剪枝误剪率高等问题,提出1种基于深度学习的休眠期苹果树点云的语义分割。以陕西省礼泉苹果种植基地的休眠期苹果树为研究对象,为了解决双视角点云配准之间非重叠点对距离过大导致配准误差大的问题,用Kinect V2传感器获取休眠期苹果树点云,对每株果树采用改进迭代最近点算法(Iterative closest point,ICP)进行多视角三维重建,对于大规模的果树点云,构建基于超点图的果树分割网络(Super point graphs network,SPGNet),对果树点云进行语义分割,保留果树点云的复杂几何信息。结果表明,当果树双视角点云的配准误差小于1 mm时,可成功分割休眠期苹果树的树干与分枝,对分类精度、预测值与真实值的交并比(IoU)进行评估,其中树干的分类精度、IoU分别为94.0%、0.85,分枝的分类精度、IoU分别为83.1%、0.75。由此可见,研究结果可解决机械设备自动剪枝误剪率高的问题,能在自然光线条件、大规模休眠期苹果树场景下实现对休眠期苹果树树干与分枝的分割,为大规模自动剪枝提供依据。

关于高句丽积石墓的多视角三维影像重建

近年来,随着技术、设备的成熟进步,超低空摄影测量技术与多视角三维影像重建技术被广泛应用于考古遗址的调查与发掘工作。本文结合一些工作实例,从如何提高三维影像重建工作效率、质量的角度对高句丽积石墓的三维影像重建方法进行论述和探讨。通过将超低空拍摄采集的影像与数据进行多视角三维重建,能够快速、准确地生成积石墓的三维模型、数字高程模型、平(立、断)面正射影像图等数字成果,方便快捷、精确高效,可为墓葬的发掘与研究工作提供有效的数据参考。

辽宁建昌县东大杖子M40的三维建模与探索

前言2011年9~11月,辽宁省文物考古研究所等单位对建昌县东大杖子的一批战国至秦汉时期墓葬进行了发掘,为中央政权在东北建立郡县制并实施有效管辖提供了佐证。其中M40因规模较大、等级很高而倍受重视。为系统、全面地记录M40的发掘情况,并对M40进行三维展示,笔者与发掘人员一起,在发掘过程中的三个关键阶段拍摄了大量的数字照片,然后运用数字摄影测量和多视角三维建模软件进行处理,制作出了M40发掘至不同部位的三维模型。

三维数字化技术在龙门石窟考古中的应用

三维激光扫描与多视角三维重建作为空间信息获取的最新技术手段,与传统的测绘手段相比具有高效率、高精度、非接触式等优点。本文通过在龙门石窟东山擂鼓台区考古报告绘图中所使用的三维激光扫描绘图的成果,对比龙门石窟东山万佛沟区考古报告绘图中所使用的多视角三维重建绘图的成果来介绍两种方法在考古报告线图绘制方面各自的优点和缺点,以及在石窟考古报告中的应用。