基于LiDAR散亂點(diǎn)云的長(zhǎng)城遺址三維模型構(gòu)建.pdf

1、上世紀(jì)90年代出現(xiàn)的激光掃描技術(shù)極大地促進(jìn)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(hù)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(diǎn)，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(lái)越多地應(yīng)用到3D-GIS系統(tǒng)當(dāng)中。然而，三維重建的引入也給3D-G

2、IS帶來(lái)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(shí)獲取物體真實(shí)的紋理，大多數(shù)模型采用單色或者假彩色來(lái)表示紋理。雖然可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)紋理材質(zhì)的貼圖，但是只能針對(duì)規(guī)則的幾何體，例如數(shù)字城市建模，對(duì)于非規(guī)則的地理景觀，例如長(zhǎng)城遺址，就無(wú)能為力了，而且這種貼圖是計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出來(lái)的效果，并不是物體真實(shí)的紋理，這嚴(yán)重影響了GIS系統(tǒng)的真實(shí)感。而另一方面，數(shù)碼相機(jī)可以獲得物體高分辨率圖像。如何將這兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)從而生成

3、具備真實(shí)感GIS模型是目前一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　雖然三維激光掃描技術(shù)具備很多優(yōu)點(diǎn)，但是目前市面上的三維激光掃描儀價(jià)格仍比較昂貴，而且略顯笨重，尤其是針對(duì)無(wú)人機(jī)記載系統(tǒng)。本文提出了一種適用于無(wú)人機(jī)機(jī)載平臺(tái)的輕便、廉價(jià)的三維掃描重建方案。硬件方面，采用廉價(jià)二維激光掃描儀和旋轉(zhuǎn)臺(tái)整合的方式模擬三維激光掃描儀，同時(shí)綁定 CCD（Charge-coupled Device）相機(jī)來(lái)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