基于非刚性变换的激光扫描模型高质量纹理重建研究

高质量纹理重建是文化遗产三维数字化保护中的重要步骤，而由于几何模型形体复杂、遮挡严重、数据量大，且几何模型和纹理影像在获取和处理中不可避免存在一定的误差，使得高保真度纹理重建非常困难。本项目即围绕着高保真度纹理重建中的这些难题展开研究，内容包括：激光回波信号强度检校，研究了激光回波信号强度与距离、入射角之间的关系，并对其进行纠正；激光扫描点云直线特征提取，研究了通过球面投影的方式，将单站激光扫描数据投影到球面上，并在球面上进行特征提取和分析，并改进了霍夫变换，能使其检测到投影到球面后的直线特征；激光扫描数据与影像的非刚性配准，研究了以兴趣边缘与梯度场为配准基元，薄板样条为配准函数的激光扫描数据与影像的配准方法；三维雕塑模型的纹理映射，改进了薄板样条模型，并将其应用到三维雕塑的纹理映射中，使得纹理在整体和局部都能很好的映射到三维模型上等。此外，本项目还整个这些研究成果，完善了纹理重建实验平台，该平台在敦煌莫高窟、桂林靖江王陵等文化遗产数字化保护工程项目中得到了重大应用。