[发明专利]文物旋转结构光三维数字化建模方法

摘要

本发明提供一种文物旋转结构光三维数字化建模方法，采用激光束的能量不超过2瓦强度的线激光扫描器在文物表面产生稳定的线结构光，计算扫描线结构光断面的三维坐标；用双目CCD立体视觉系统同步拍摄文物成像，获得文物立体像对和外方位姿态元素构成的旋转矩阵，然后计算线特征方程生成线特征点集，并建立立体像对的两个线特征点集的对应关系并计算文物线断面三维坐标计算每个旋转角度的扫描线结构光断面的三维坐标及文物线结构光断面的三维坐标，建立文物三维数字化模型。本发明通过线扫描激光器和旋转台的配合完成低成本的文物三维数字化建模，数字化文物博物馆建设提供了一条高效、低成本的新技术方案。

主权项

一种文物旋转结构光三维数字化建模方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、采用激光束的能量不超过2瓦强度的线激光扫描器在文物表面产生稳定的线结构光，计算扫描线结构光断面的三维坐标；(2)、采用双目CCD立体视觉系统同步拍摄文物成像，获得激光扫描器结构光产生的具有线特征的文物立体像对，并得到立体像对的外方位姿态元素构成的旋转矩阵；(3)、对立体像对上线特征立体影像进行基于形态学膨胀和腐蚀运算的预处理，计算线特征方程生成线特征点集，采用摄影测量核线约束原理自动匹配，建立立体像对两个线特征点集的对应关系；(4)、采用双目立体像对摄影测量的原理确定的立体像对的内方位元素和外方位元素，构成线特征的各个点的三维坐标，即文物线断面三维坐标；(5)、旋转文物，并重复执行步骤(1)～(4)，计算每个旋转角度的扫描线结构光断面的三维坐标及文物线结构光断面三维坐标；(6)、将各个旋转角度的文物表面三维坐标点集数据，融合成文物表面全部三维坐标点集，建立文物三维数字化模型。