基于LiDAR散亂點云的長城遺址三維模型構(gòu)建.pdf

1、上世紀90年代出現(xiàn)的激光掃描技術(shù)極大地促進了三維重建技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，從早期的CAD（Computer Aided Design）延伸到逆向工程、城建規(guī)劃、地質(zhì)勘探、文物保護等眾多領(lǐng)域。尤其是在GIS（Geographic Information System，地理信息系統(tǒng)）領(lǐng)域，因具備快速、靈活、精度高、適用性廣的特點，使得大規(guī)模數(shù)據(jù)采集成為可能，三維激光掃描技術(shù)被越來越多地應(yīng)用到3D-GIS系統(tǒng)當中。然而，三維重建的引入也給3D-G

2、IS帶來紋理映射的難題。目前三維激光掃描儀還不能在獲得物體三維空間分布信息的同時獲取物體真實的紋理，大多數(shù)模型采用單色或者假彩色來表示紋理。雖然可以通過軟件實現(xiàn)紋理材質(zhì)的貼圖，但是只能針對規(guī)則的幾何體，例如數(shù)字城市建模，對于非規(guī)則的地理景觀，例如長城遺址，就無能為力了，而且這種貼圖是計算機設(shè)計出來的效果，并不是物體真實的紋理，這嚴重影響了GIS系統(tǒng)的真實感。而另一方面，數(shù)碼相機可以獲得物體高分辨率圖像。如何將這兩者的優(yōu)勢結(jié)合起來從而生成

3、具備真實感GIS模型是目前一個研究熱點。
　　雖然三維激光掃描技術(shù)具備很多優(yōu)點，但是目前市面上的三維激光掃描儀價格仍比較昂貴，而且略顯笨重，尤其是針對無人機記載系統(tǒng)。本文提出了一種適用于無人機機載平臺的輕便、廉價的三維掃描重建方案。硬件方面，采用廉價二維激光掃描儀和旋轉(zhuǎn)臺整合的方式模擬三維激光掃描儀，同時綁定 CCD（Charge-coupled Device）相機來獲取高分辨率紋理圖像。軟件方面，采用穩(wěn)定性較好的Power Cr