[發(fā)明專利]古建筑三維點(diǎn)云采集系統(tǒng)及模型自修正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710570306.4
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN107369211B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊森茂;劉榮;楊錫川
• 申請（專利權(quán)）人: 云南數(shù)云信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T19/20
• 分類號(hào): G06T19/20
• 代理公司: 北京立成智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11310
• 代理人: 趙靜然

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種古建筑三維點(diǎn)云采集系統(tǒng)及模型自修正方法。其中古建筑三維模型的自修正方法，包括以下步驟：S1.對古建筑進(jìn)行三維點(diǎn)云掃描；S2.判斷古建筑掃描信息是否連續(xù)；S3.判斷掃描信息非連續(xù)區(qū)域是否需要進(jìn)行修正，并針對其中需要修正的點(diǎn)生成修正預(yù)覽。本發(fā)明還提供了一種古建筑三維點(diǎn)云掃描系統(tǒng)，包括點(diǎn)云掃描端和數(shù)據(jù)處理端；所述點(diǎn)云掃描端包括圍繞待掃描建筑的2個(gè)以上掃描基點(diǎn)，所述點(diǎn)云掃描端掃描的到的掃描信息發(fā)送至數(shù)據(jù)處理端；所述數(shù)據(jù)處理端至少包括本發(fā)明所述古建筑三維模型的自修正方法，對獲取的掃描信息進(jìn)行處理，得到針對待修正區(qū)域的修正預(yù)覽信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測繪技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種古建筑三維點(diǎn)云采集系統(tǒng)及模型自修正方法。

背景技術(shù)

古建筑是指具有歷史意義的建國之前的民用建筑和公共建筑。在中國，很多古鎮(zhèn)以及大部分的大城市還保留著一些古建筑。然而，在大興土木的現(xiàn)在，加上自然界的風(fēng)雨侵害、火災(zāi)等不可控因素的影響，大量的具有歷史文化意義的古建筑消失在了人們的視野中，由于前期對于古建筑信息留存的不完整性，很多時(shí)候，只能依靠歷史學(xué)家的解讀以及建筑工程師的理解，在一定程度上還原或修復(fù)古建筑。

現(xiàn)有技術(shù)對古建筑進(jìn)行3D掃描的方法，通過建立數(shù)據(jù)模型的方式，在一定程度上解決了古建筑留存以及修復(fù)困難的問題，然而，現(xiàn)有古建筑3D掃描技術(shù)仍然存在一些問題：(1)數(shù)據(jù)拼接會(huì)存在一定的變形和失真情況。(2)如果掃描信息中出現(xiàn)行人、機(jī)動(dòng)車等非建筑信息，需要重新掃描，極大增加了技術(shù)難度。(3)掃描時(shí)由于古建筑上的反光現(xiàn)象或移動(dòng)物體干擾，掃描模型中會(huì)出現(xiàn)高亮或結(jié)構(gòu)缺失部分。上述問題會(huì)導(dǎo)致3D數(shù)據(jù)模型與真實(shí)建筑之間存在差異性，導(dǎo)致其實(shí)用價(jià)值的降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有古建筑3D掃描技術(shù)的問題中的至少一個(gè)問題，提供了一種古建筑三維模型的自修正方法。所述自修正方法具體包括以下步驟：

S1.對古建筑進(jìn)行三維點(diǎn)云掃描。

S2.判斷古建筑掃描信息是否連續(xù)。

S3.判斷掃描信息非連續(xù)區(qū)域是否需要進(jìn)行修正，并針對其中需要修正的點(diǎn)生成修正預(yù)覽。

進(jìn)一步的，步驟S1所述三維點(diǎn)云掃描的方法包括：

(1)在建筑周邊設(shè)置掃描基點(diǎn)，并對掃描基點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)。

(2)獲取各掃描基點(diǎn)的掃描信息，并按照掃描基點(diǎn)編號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接。

進(jìn)一步的，所述按照掃描基點(diǎn)編號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接的方法包括：首先將掃描基點(diǎn)按照編號(hào)循序。然后將編號(hào)連續(xù)的2個(gè)以上掃描基點(diǎn)設(shè)為一個(gè)掃描測站，各掃描測站內(nèi)的掃描基點(diǎn)數(shù)相同，且相鄰掃描測站內(nèi)存在相同編號(hào)的掃描基點(diǎn)。之后將各掃描測站內(nèi)的掃描基點(diǎn)信息按照編號(hào)順序進(jìn)行拼接。最后將相鄰的掃描測站，以相同編號(hào)掃描基點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行疊加拼接。所述掃描測站內(nèi)的掃描基點(diǎn)采用精密控制測量的方法精密測定，所有基準(zhǔn)點(diǎn)將通過最小二乘平差方法整體進(jìn)行精密定位，有效保證基準(zhǔn)點(diǎn)的絕對定位精度。

進(jìn)一步的，所述疊加拼接的方法包括：

首先將兩個(gè)相鄰掃描測站的相同掃描基點(diǎn)編號(hào)處的掃描信息，以最大重合度進(jìn)行重合疊加。然后對于重合疊加部分的重復(fù)數(shù)據(jù)區(qū)域，刪除其中一組重復(fù)的數(shù)據(jù)，對于重合疊加部分的非重復(fù)數(shù)據(jù)區(qū)域，取兩組掃描信息的平均值進(jìn)行處理。上述疊加完成后，得到拼接后的掃描信息。

進(jìn)一步的，步驟S2所述判斷古建筑掃描信息是否連續(xù)，包括：判斷形狀信息是否連續(xù)，以及顏色信息是否連續(xù)。

進(jìn)一步的，所述判斷形狀信息是否連續(xù)的方法包括：首先，剔除噪音數(shù)據(jù)。然后，將建筑外形信息中的空缺或殘破點(diǎn)信息，作為所述形狀不連續(xù)的信息點(diǎn)。

可選的，所述剔除噪音數(shù)據(jù)的方法包括：人工剔除以及自動(dòng)剔除。