基于近景摄影测量的文物三维重建的研究.doc

基于近景摄影测量的文物三维重建的研究 论文题目：基于近景摄影测量的文物三维重建研究 专 业：地图学与地理信息系统 硕 士 生：唐 燕 （签名） 指导老师：陈晓宁 （签名） 摘 要 在文物保护和重建过程中，构建文物的三维模型是一项基础性工作。精确的文物数 字模型能够记录文物的原始三维信息和纹理信息，从而为文物的修缮工作提供重要的数 据和模型支持。所以，如何准确而迅速地建立文物数字表面模型成为了三维重建的关键 问题。但对于具有不易接触、纹理丰富且轮廓复杂特点的文物而言，用常规的方法很难 办到，甚至是不可能的。近景摄影测量技术以其较小的数据量、快捷的处理、低廉的成 本以及高精度的特点在文物三维重建方面日渐表现出不可比拟的优势。本文讨论了一种 简捷可行的数字近景摄影测量方法，用非量测型普通数码相机对文物摄影获取其数字影 像，用PhotoModeler Scanner软件依据近景摄影测量原理生成其三维模型，并实现了文物 模型在三维虚拟场景中的漫游和量测功能。其主要研究工作如下： （1）利用非量测型普通数码相机获取文物影像数据，针对普通数码相机的相机检校 问题以及近景摄影测量中的数据采集方式进行研究。 （2 ）选用专业的近景摄影测量软件PhotoModeler Scanner 对文物影像数据进行处理， 展开了对三维重建过程中涉及到的多基线影像匹配、相对定向、光束法平差以及切面投 影三角构网和透视纹理映射等近景摄影测量原理的研究。 （3 ）选用不同形状和尺寸的文物作为三维重建实例对象，并对其实验结果进行对比 分析研究，探索出针对不同形状尺寸的文物在PhotoModeler Scanner 平台建模的优化方 案。 （4 ）完成文物三维重建后，针对文物三维模型的输出与虚拟仿真进行研究，在Skyline 平台上实现了文物模型在虚拟场景的漫游和量测功能。 关 键 词：相机检校，近景摄影测量，三维重建，虚拟仿真 研究类型：应用研究 Subject ：The study of the 3D reconstruction of cultural relics based on close-range photogrammetry Specialty ：Cartography and geographic information systems Name ：Tang Yan Signature Supervisor ：Chen Xiaoning Signature ABSTRACT Build three-dimensional model of the relics is a basic work in the preservation and reconstruction process of cultural relics. The precise digital model of relics can record original three-dimensional information and texture information of the relics ，which provides important data and model support for cultural relics repair work. So ，how to establish a the relics digital surface model accurately and quickly become a three-dimensional reconstruction of the key issues. But to the relics which with easy access ， rich texture an