[发明专利]一种用于物品三维重建的摄影方法

说明书

本发明公开了一种用于物品三维重建的摄影方法，首先对被摄物品进行整体拍摄，然后将被摄物品从结构上进行虚拟拆分，分别对虚拟拆分后的各拆分部件进行独立拍摄，并对拆分连接部位进行着重拍摄，同时在拍摄时在被摄物品外部设置标记，用于对不同部位进行辅助特征匹配与连接。通过对被摄物品进行虚拟拆分，再对整体与虚拟拆分的部件进行独立拍摄，获取被摄物品完整三维重建所需的有效影像，保证三维重建的质量，提高被摄物品数字化的完整性和准确性。

技术领域

本发明涉及三维重建技术领域，尤其是涉及一种用于物品三维重建的摄影方法。

背景技术

三维重建，就是对物品按一定规则进行照片拍摄后，通过数据处理，生成一个与物品的几何形状和纹理特征相同的三维纹理模型，主要用于文物的数字化。

对于可移动文物的摄影测量三维重建，一般采用近景数字摄影测量基本方法。即：以文物为中心，采用环状航带拍摄方法，使用相机围绕文物进行连续的航带照片拍摄，获得的文物照片符合摄影测量三维重建软件识别和三维纹理模型计算生成的要求。

环状航带拍摄方法，对于外形较规则，或结构角度过渡较自然的文物，基本可以满足三维重建要求。但是对于外形凹凸变化较大，或者局部角度变化呈现小钝角或锐角的文物，这种拍摄方法往往无法获取这些突变结构完整和连续的影像数据，从而在后期模型运算过程中，经常出现模型计算失败、局部结构缺失、表面纹理错乱或者拉伸等现象，使文物三维重建的质量大幅度下降，甚至重建失败。

由于可移动文物尤其是高等级馆藏文物的保护和管理要求严格，为避免反复提取文物，增加文物安全风险，所以数据采集过程一次成功率是非常重要的。

现有的技术方法，对复杂结构文物重建的完整性和准确性难以保证，需要在后期数据加工过程中，对重建缺失、变形部位进行虚拟制作，这种方法对真实记录和反映文物现状都存在较大误差，使文物数字化的准确性大幅度下降。对于重要文物则要求以真实数据为主，一般不能进行虚拟制作，此时则需要反复提取文物进行补充采集，对于文物本体的保护风险大幅度增加；多次采集数据，还大大增加了工作量；多次采集的数据之间会产生明显的融合误差，严重影响文物三维重建成果的质量。

当被摄物品表面特征在照片中表现较为均一和规则性重复时，按摄影测量原理，将导致三维重建软件计算的失败或重建混乱。

因此，如何拍摄可用于文物完整、正确三维重建的照片，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于物品三维重建的摄影方法，通过对被摄物品进行虚拟拆分，再对整体与虚拟拆分的局部进行独立拍摄，分别获取被摄物品各部件及其连接部位完整和连续的影像数据，保证被摄物品三维重建的质量，提高被摄物品数字化的准确性。

本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：

一种用于物品三维重建的摄影方法，首先对被摄物品进行整体拍摄，然后将被摄物品从结构上进行虚拟拆分，分别对虚拟拆分后的各拆分部件进行独立拍摄，并对拆分的连接部位进行着重拍摄。

本发明进一步设置为：对虚拟拆分的各拆分部件采用近景摄影测量方法、摄影测量航带设置进行拍摄；对物品整体采用摄影测量航带设置方法进行拍摄。

本发明进一步设置为：对拆分连接部位采用航带拍摄方法进行拍摄。

本发明进一步设置为：对被摄物品的虚拟拆分，是以物品结构表面出现角度突变的部位为虚拟拆分部位。

本发明进一步设置为：所述角度突变，所述角度突变，是指各虚拟拆分部件之间连接部位表面夹角至少在一个方向上小于150度。

本发明进一步设置为：对被摄物品的虚拟拆分，是以物品表面的凹凸结构处为虚拟拆分部位。

本发明进一步设置为：所述物品表面的凹凸结构，其凹凸结构的景深范围超过相机拍摄最大清晰成像范围。