一种破碎文物虚拟成像方法与系统技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像展示
，尤其涉及一种破碎文物虚拟成像方法与系统。
技术介绍
文物是体现人类社会历史变迀及风俗文化发展的重要物品，对现代文明的发展具 有重要意义。然而，由于人类活动及自然环境的影响，许多文物发生了破碎。 目前展示破碎文物的方法为将破碎文物的各个碎片进行拼接，获取拼接后的文物 的照片，对拼接后的文物进行二维品面展示。然而，这种方法不利于人们对文物进行全面的 认识。
技术实现思路
为了全方位地展示破碎文物的整体外观，本专利技术提供了一种破碎文物虚拟成像方 法与系统。 第一方面，本专利技术提供了 一种破碎文物虚拟成像方法，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。 进一步的，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。 进一步的，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。 进一步的，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。 进一步的，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。 进一步的，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。进一步的，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。进一步的，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。进一步的，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。 第二方面，本专利技术提供了 一种破碎文物虚拟成像系统，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 本专利技术提供的破碎文物虚拟成像方法，通过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。从而能够全方位地展示破碎文物的整体外观。【附图说明】 图1是本专利技术第一实施例提供的破碎文物虚拟成像方法的流程示意图； 图2是本专利技术第二实施例提供的破碎文物虚拟成像系统的结构示意图；图3是缸体的三维模型示意图；图4是缸体底部残缺部位的三维模型示意图；图5是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是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；图7是根据缸体本体的三维点云数据和彩色纹理数据创建的缸体本体的彩色三维 模型示意图；图8是根据底部裂块的三维点云数据和彩色纹理数据创建的底部裂块的彩色三维 模型示意图； 图9是补全纹饰前和补全纹饰后的缸体本体的彩色三维模型示意图； 图10是缸体侧壁纹饰展开示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅 用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。 本专利技术第一实施例提供了一种破碎文物虚拟成像方法，其特征在于，包括： 步骤S1，拼接破碎文物的各个存留部位； 步骤S2,分别采集各个存留部位的三维点云数据和彩色影像；[00511步骤S3,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；步骤S4,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； 步骤S5,展示所述整体彩色三维模型。本专利技术提供的破碎文物虚拟成像方法，通过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。从而能够全方位地展示破碎文物的整体外观。在具体实施时，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。如此能在避免损伤破碎文物各个存留部位的前提下，真实地还原出破碎文物各个 存留部位的形状和尺寸，并保证采集的三维点云数据的完整。在具体实施时，所述步骤S5,可以包括： 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。 如此可以根据用户需求查看破碎文物相应断面的剖面信息。...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯妙乐，胡云冈，吴育华，张向前，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11