[发明专利]古建筑三维点云采集系统及模型自修正方法

说明书

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种古建筑三维点云采集系统及模型自修正方法。其中古建筑三维模型的自修正方法，包括以下步骤：S1.对古建筑进行三维点云扫描；S2.判断古建筑扫描信息是否连续；S3.判断扫描信息非连续区域是否需要进行修正，并针对其中需要修正的点生成修正预览。本发明还提供了一种古建筑三维点云扫描系统，包括点云扫描端和数据处理端；所述点云扫描端包括围绕待扫描建筑的2个以上扫描基点，所述点云扫描端扫描的到的扫描信息发送至数据处理端；所述数据处理端至少包括本发明所述古建筑三维模型的自修正方法，对获取的扫描信息进行处理，得到针对待修正区域的修正预览信息。

技术领域

本发明属于测绘技术领域，具体涉及一种古建筑三维点云采集系统及模型自修正方法。

背景技术

古建筑是指具有历史意义的建国之前的民用建筑和公共建筑。在中国，很多古镇以及大部分的大城市还保留着一些古建筑。然而，在大兴土木的现在，加上自然界的风雨侵害、火灾等不可控因素的影响，大量的具有历史文化意义的古建筑消失在了人们的视野中，由于前期对于古建筑信息留存的不完整性，很多时候，只能依靠历史学家的解读以及建筑工程师的理解，在一定程度上还原或修复古建筑。

现有技术对古建筑进行3D扫描的方法，通过建立数据模型的方式，在一定程度上解决了古建筑留存以及修复困难的问题，然而，现有古建筑3D扫描技术仍然存在一些问题：(1)数据拼接会存在一定的变形和失真情况。(2)如果扫描信息中出现行人、机动车等非建筑信息，需要重新扫描，极大增加了技术难度。(3)扫描时由于古建筑上的反光现象或移动物体干扰，扫描模型中会出现高亮或结构缺失部分。上述问题会导致3D数据模型与真实建筑之间存在差异性，导致其实用价值的降低。

发明内容

本发明针对现有古建筑3D扫描技术的问题中的至少一个问题，提供了一种古建筑三维模型的自修正方法。所述自修正方法具体包括以下步骤：

S1.对古建筑进行三维点云扫描。

S2.判断古建筑扫描信息是否连续。

S3.判断扫描信息非连续区域是否需要进行修正，并针对其中需要修正的点生成修正预览。

进一步的，步骤S1所述三维点云扫描的方法包括：

(1)在建筑周边设置扫描基点，并对扫描基点进行编号。

(2)获取各扫描基点的扫描信息，并按照扫描基点编号进行数据拼接。

进一步的，所述按照扫描基点编号进行数据拼接的方法包括：首先将扫描基点按照编号循序。然后将编号连续的2个以上扫描基点设为一个扫描测站，各扫描测站内的扫描基点数相同，且相邻扫描测站内存在相同编号的扫描基点。之后将各扫描测站内的扫描基点信息按照编号顺序进行拼接。最后将相邻的扫描测站，以相同编号扫描基点为基础进行叠加拼接。所述扫描测站内的扫描基点采用精密控制测量的方法精密测定，所有基准点将通过最小二乘平差方法整体进行精密定位，有效保证基准点的绝对定位精度。

进一步的，所述叠加拼接的方法包括：

首先将两个相邻扫描测站的相同扫描基点编号处的扫描信息，以最大重合度进行重合叠加。然后对于重合叠加部分的重复数据区域，删除其中一组重复的数据，对于重合叠加部分的非重复数据区域，取两组扫描信息的平均值进行处理。上述叠加完成后，得到拼接后的扫描信息。

进一步的，步骤S2所述判断古建筑扫描信息是否连续，包括：判断形状信息是否连续，以及颜色信息是否连续。

进一步的，所述判断形状信息是否连续的方法包括：首先，剔除噪音数据。然后，将建筑外形信息中的空缺或残破点信息，作为所述形状不连续的信息点。

可选的，所述剔除噪音数据的方法包括：人工剔除以及自动剔除。