三維激光掃描在古建筑修復中的應用

謝朝陽

摘要：使用傳統的修繕方法進行古建筑修繕，需要花費大量的時間采集古建筑的相關信息，該文利用三維激光掃描技術獲取古建筑的三維點云并生成三維模型，基于三維模型進行古建筑的修復，證明此方法具有一定的可行性。

關鍵詞：三維激光掃描；古建筑；三維模型

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）24-5752-02

1 前述

古建筑修復工作首先需要對古建筑進行完整的測繪并數據存檔，利用存檔數據進行研究和修復[1]。古建筑測繪工作主要針對研究對象的完整基礎性數據，如空間環境、古建筑局部細節等。傳統測量手段需要借助反射棱鏡等工具進行單點測量，單點的測量費時較長，甚至要花幾分鐘的時間對一點的坐標進行測量。三維激光掃描儀利用激光測距原理，直接對被測物體進行快速掃描，獲得高精度的三維數據，數據信息包含X，Y，Z坐標和物體反射率的信息，因此三維激光掃描技術具有快速、非接觸性、高精度等特點。

2 采集點云數據

為了完整采集古建筑物的建筑信息，通常需要分站多角度進行掃描。首先根據需要掃描的范圍和三維激光掃描儀的掃描參數，設計掃描控制網，布設掃描站點時應有利于減少測量誤差，提高點云數據拼接的質量。為確保整體掃描質量，相鄰兩站之間數據應有30%左右的重合度，同時相鄰兩站間至少應有三個不同線的公共靶標。

實施掃描過程中，在設定站點上架設三維激光掃描儀時，應注意避免掃描激光束與物體間夾角過小而造成掃描精度下降，同時掃描儀不要被其他物體過度遮擋[2]。……