【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像信息，具体涉及一种基于多源数据的古建筑群三维重建方法及系统。
技术介绍
1、古建筑群通常体量庞大，现有的测量方式的很难通过单体建模的方式进行组合，利用图像、卫星以及遥感技术建模的方法，需要考虑到障碍物遮挡问题，并且获取纹理数据的成本高，增加三维重建工作量。然而三维建模在各个领域中都具有非常重要的意义，将三维建模技术应用到古建筑群数字化保护工作中，能够完成从二维平面到三维立体展示的过渡，发展至今，已有多种三维重建技术，其中，汤等人提出了利用agisoft photoscan对历史文化村落建筑群进行三维重建的方法，通过无人机航片进行拼接、数据分析以及三维实景生成，将获取到的平面量化信息、土地空间信息等，直接反应建筑群的土司使用情况以及时空变化特征，为大场景建筑群提供了有效的数据支撑；专利cn202310239669.5公开了一种基于3d建模的大场景景观设计方法，通过无人机在需要进行设计的位置进行上镜拍摄，获取建筑群的地理位置信息，完成对建筑群进行数据采集、地形建模、虚拟场景生成等全部工作流程，展示了室外园林大场景建筑群及其周边土壤数据、气候数据以及道路实况等。
2、然而利用agisoft photoscan或者无人机进行大场景三维重建时，由航拍图片形成的密集点云数量庞大，并且要求两站图片之间重合率高，容易造成冗余，尤其在大场景中，必须手动分割评估范围和资源，最终效果易受到冗余点云的影响。其次，通过无人机航拍建模方式无法得到建筑群细节模型，只能形成建筑群轮廓外形，单一模型的大量缺失，不利于后续工作的深入。
3、因此，如何避免在建模方法中出现还原度不高、重建工作量大，实现高度还原古建筑群的真实样貌是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，包括：
3、将三维激光扫描仪设置在预设位置对古建筑群进行分站扫描获取各站的部分点云；
4、将每一站的点云分别进行预处理后拼接得到建筑点云数据；
5、根据所述建筑点云数据获得古建筑群的地理位置信息和建筑比例；
6、通过数码相机获取图像后进行校正处理得到建筑纹理数据；
7、根据所述建筑纹理数据和无人机航拍数据对细节进行补充完成古建筑群三维重建。
8、在一种可能的实现方式中，所述将三维激光扫描仪设置在预设位置对古建筑群进行分站扫描获取各站的部分点云，包括：扫描仪参数设置、扫描站点布设和补充站点；
9、其中，将所述扫描仪参数设置为分辨率1/6、扫描尺寸8192*3413pt、点距离7.670mm/10m、质量4x、扫描持续时间10-12min；
10、所述扫描站点布设包括按照建筑群的布局设立站点，确定数据采集的距离为60m处；
11、所述补充站点，根据建筑群周围的遮挡情况确定遮挡物两侧的扫描站点个数。
12、在一种可能的实现方式中，所述将每一站的点云分别进行预处理后拼接得到建筑点云数据，包括：
13、将所述建筑点云数据进行点云降噪处理，其中降噪处理方法包括：中值滤波、高斯滤波、均值滤波；
14、然后对点云降噪处理后的建筑点云数据进行点云配准，包括：
15、找到两站点云的对照关系，将两站点云数据合并到同一坐标系下，通过转换不同站点的坐标系，将不同空间的坐标系定义为同一个目标坐标。
16、在一种可能的实现方式中，所述通过数码相机获取图像后进行校正处理得到建筑纹理数据，包括：
17、将采集到的高清图像裁剪至预定尺寸后通过photoshop进行后期调色；
18、利用约束线将扭曲图像矫正成可使用的材质贴图；
19、将校正处理后的图像数据放置在同一个材质文件夹中，形成建筑纹理数据。
20、在一种可能的实现方式中，所述根据所述建筑纹理数据和无人机航拍数据对细节进行补充完成古建筑群三维重建，包括：建立无材质底模以及完成纹理贴图。
21、在一种可能的实现方式中，所述建立无材质底模，包括多边形建模和样条线曲面建模。
22、在一种可能的实现方式中，利用3dsmax中uvw展开进行纹理贴图。
23、在一种可能的实现方式中，根据展示效果确定模型面数，增加渲染时间，合并模型中冗余面片，实现模型减面。
24、第二方面，本申请实施例提供了一种基于多源数据的古建筑群三维重建系统，包括：
25、分站扫描模块，用于将三维激光扫描仪设置在预设位置对古建筑群进行分站扫描获取各站的部分点云；
26、预处理模块，用于将每一站的点云分别进行预处理后拼接得到建筑点云数据；
27、信息获取模块，根据所述建筑点云数据获得古建筑群的地理位置信息和建筑比例；
28、校正处理模块，通过数码相机获取图像后进行校正处理得到建筑纹理数据；
29、三维重建模块，根据所述建筑纹理数据和无人机航拍数据对细节进行补充完成古建筑群三维重建。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
31、(1)本专利技术对古建筑群进行分站扫描，得到的是部分点云，将每一站的点云进行降噪处理后再进行配准，得到基本的地理位置信息和建筑比例并且本方法仅要求两站之间重合率为30％，从而省去了多余点云的计算和配准，提高处理效率。
32、(2)通过点云数据获得实际建筑的尺寸、比例，以无人机航拍数据和数码相机拍摄图片作为细节补充进行精细建模，得到建筑群中所有单一模型、地貌特征等，从而实现高度还原古建筑群原貌。
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1.一种基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，所述将三维激光扫描仪设置在预设位置对古建筑群进行分站扫描获取各站的部分点云，包括：扫描仪参数设置、扫描站点布设和补充站点；
3.根据权利要求1所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，所述将每一站的点云分别进行预处理后拼接得到建筑点云数据，包括：
4.根据权利要求1所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，所述通过数码相机获取图像后进行校正处理得到建筑纹理数据，包括：
5.根据权利要求1所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，所述根据所述建筑纹理数据和无人机航拍数据对细节进行补充完成古建筑群三维重建，包括：建立无材质底模以及完成纹理贴图。
6.根据权利要求5所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，所述建立无材质底模，包括多边形建模和样条线曲面建模。
7.根据权利要求5所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，利用
8.根据权利要求1-7中任一项所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，还包括：根据展示效果确定模型面数，增加渲染时间，合并模型中冗余面片，实现模型减面。
9.一种基于多源数据的古建筑群三维重建系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，所述将三维激光扫描仪设置在预设位置对古建筑群进行分站扫描获取各站的部分点云，包括：扫描仪参数设置、扫描站点布设和补充站点；
3.根据权利要求1所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，所述将每一站的点云分别进行预处理后拼接得到建筑点云数据，包括：
4.根据权利要求1所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特征在于，所述通过数码相机获取图像后进行校正处理得到建筑纹理数据，包括：
5.根据权利要求1所述的基于多源数据的古建筑群三维重建方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇婷，王香，刘娈琦，胡艳羽，徐子贤，孙鹏飞，
申请(专利权)人：齐鲁理工学院，
类型：发明
国别省市：
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