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激光掃描技術(shù)已廣泛運用于文物保護

星之球科技 來源:南方網(wǎng)2019-04-23 我要評論(0 )   

當?shù)貢r間4月15日,巴黎圣母院突發(fā)大火。人們在痛心疾首的同時,也在尋找如何修復巴黎圣母院的方式。比如美國藝術(shù)歷史學家安德魯

當?shù)貢r間4月15日,巴黎圣母院突發(fā)大火。人們在痛心疾首的同時,也在尋找如何修復巴黎圣母院的方式。比如美國藝術(shù)歷史學家安德魯·塔隆在2015年用激光掃描記錄的巴黎圣母院。這一次掃描點囊括大教堂內(nèi)外50多個地點、對細節(jié)進行多次掃描、收集了超10億個數(shù)據(jù)點的激光掃描,將巴黎圣母院的全貌精確地記錄了下來。
 
事實上,激光掃描技術(shù)已被多次運用到全球各地的文物保護工作中。記者專訪了負責過廣東省博物館、成都武侯祠博物館等多個文化保護數(shù)字化項目的中德人工智能研究院高級研究員劉凡(化名),來科普一下什么是激光掃描技術(shù)。
 
激光掃描儀主要由顏色相機和激光攝像頭組成。將掃描儀放置到一個點位,就可以通過計算激光發(fā)射后打到障礙物返回所需的時間,從而測算空間的距離。
 
“其實這是一個很簡單的原理,用到的公式就是速度×時間/2。”劉凡打了個比方,如果光的速度是30萬千米每秒,如果光打到墻上再回來花了1秒,那從測量點位到那堵墻的距離就是30萬千米/2=15萬千米。
 
激光掃描成像有3個步驟:掃描、拍攝、后期。建模的第一步是要收集數(shù)據(jù)。當激光掃描儀運作時,我們能看到攝像頭一直在那兒轉(zhuǎn),其實就是在四處掃描,計算空間距離。掃描過后,會得到很多點云,他們代表了每一束激光到達的距離。
 
掃完一次,你以為就結(jié)束了?不,還得換個點位再掃?!跋衲阍诓煌恢每赐粋€物體,你所獲得的視界會不一樣。”劉凡解釋道,這是為了讓模型能夠“活”起來。
 
激光掃描儀掃出來的圖像雖然有顏色,但顏色精度不高,“看起來就像馬賽克”。如果要做一個精度高、又漂亮的三維模型,除了激光掃描儀以外,還要用單反相機來拍攝記錄建筑,獲得物體的原始顏色信息。
 
最后是后期處理。將獲得的數(shù)據(jù)放到計算機中進行數(shù)據(jù)建模,就能得出用點云拼出來的空間三維模型。在三維模型出來后,工作人員會根據(jù)拍攝的照片,將原始顏色信息添加到模型中。這一步稱作“貼圖”。
 
在各種后期處理完成后,真實世界中的物體就完成了數(shù)字化的過程,保留這一刻的永恒。
 

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激光掃描激光激光技術(shù)
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