三維激光掃描技術(shù)在考古勘探中的應(yīng)用分析

1、三維激光掃描技術(shù)在考古勘探中的應(yīng)用分析摘 要改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)各項(xiàng)事業(yè)的復(fù)蘇與開(kāi)展，我國(guó)的文物保護(hù)工作也抓緊走向成熟，文物保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)，文物保護(hù)技術(shù)更加?jì)故?，最終要的是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動(dòng)下，新的文物勘測(cè)程度實(shí)現(xiàn)了大幅度的進(jìn)步。以往需要消耗大量精力進(jìn)展的文物遺址的準(zhǔn)確描繪與測(cè)繪借助先進(jìn)的輔助技術(shù)得到了很好的性能提升。在文物的勘探中最常用的就是三維激光掃描技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)快速接觸文物外表，準(zhǔn)確勘測(cè)文物并記錄，在考古學(xué)中得到了一致好評(píng)與廣泛應(yīng)用。本文主要針對(duì)三維激光掃描技術(shù)在考古勘探中的應(yīng)用進(jìn)展分析，從而更好的理解三維激光掃描技術(shù)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)考古工作的更順利開(kāi)展。關(guān)鍵詞三維激光掃描技術(shù)；考古

2、勘探；應(yīng)用分析；優(yōu)勢(shì)討論我國(guó)是一個(gè)歷史悠久的國(guó)家，長(zhǎng)期的歷史開(kāi)展使我國(guó)形成了大量的文物，是我國(guó)的珍貴文物資源，而對(duì)于考古工作者來(lái)說(shuō)，又是不小的挑戰(zhàn)。因?yàn)槟甏L(zhǎng)遠(yuǎn)，文物信息逐漸喪失，我們根據(jù)僅存的記錄很難在短時(shí)期內(nèi)勘探到并準(zhǔn)確的測(cè)繪，給予結(jié)論。傳統(tǒng)的測(cè)繪方法耗時(shí)耗力，更不能保證勘測(cè)信息的科學(xué)與準(zhǔn)確性。直到三維激光掃描技術(shù)的出現(xiàn)，為我國(guó)的考古勘探事業(yè)翻開(kāi)了前進(jìn)的道路，其高速、準(zhǔn)確、分辨明晰的優(yōu)點(diǎn)逐漸得到業(yè)內(nèi)人士的肯定與青睞，廣泛的應(yīng)用于我國(guó)的考古勘探中。一、三維激光掃描技術(shù)的實(shí)際工作原理分析三維激光掃描技術(shù)之所以可以實(shí)現(xiàn)考古與文物的勘探與檢測(cè)，最重要的工作原理就是采用了脈沖測(cè)距與相位測(cè)距兩大原理。

3、前者主要是根據(jù)激光脈沖的飛行時(shí)間來(lái)進(jìn)展檢測(cè)點(diǎn)與掃描儀之間的間隔 ，進(jìn)而借助這段間隔 數(shù)據(jù)獲取被檢測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息。后者的相位測(cè)距主要是通過(guò)發(fā)射一段連續(xù)性的激光，借助反射回激光與激光之間的間隔 數(shù)據(jù)進(jìn)展被檢測(cè)點(diǎn)的間隔 值估算。正是基于這兩大根本原理，掃描儀進(jìn)展被測(cè)物體的信息采集與抽樣，進(jìn)而獲取到每一個(gè)采樣點(diǎn)的空間坐標(biāo)點(diǎn)集合。這就是所謂的“點(diǎn)云。利用專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)對(duì)這個(gè)“點(diǎn)云進(jìn)展數(shù)據(jù)處理，進(jìn)而快速生成三維數(shù)據(jù)模型。二、三維激光掃描技術(shù)早我國(guó)考古勘探中的應(yīng)用分析前面我們提到過(guò)三維激光掃描技術(shù)借助三維模型，在展示上更加直觀(guān)與明晰，即使在對(duì)不規(guī)那么物體進(jìn)展測(cè)繪時(shí)也能準(zhǔn)確迅速的進(jìn)展測(cè)繪與定位。隨著三維激光掃

4、描技術(shù)的開(kāi)展，三維模型不僅僅是信息存檔的手段，更是后期學(xué)科研究的重要資料來(lái)源，成為信息研究的重要參考，在考古應(yīng)用中發(fā)揮著越來(lái)越多的作用。一三維激光掃描技術(shù)在石窟寺文物考古中的應(yīng)用分析我國(guó)石窟眾多，是文物保護(hù)中的重點(diǎn)研究對(duì)象，因?yàn)樯婕暗浇ㄖ?、雕塑、繪畫(huà)多個(gè)方面，對(duì)于我國(guó)研究同時(shí)期的文學(xué)、歷史、宗教都是有利的打破口，在當(dāng)今具有極高的研究意義與保護(hù)價(jià)值。但是石窟造型一般多樣，傳統(tǒng)的測(cè)繪方式個(gè)很難做到準(zhǔn)確、精細(xì)，誤差測(cè)量導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤嚴(yán)重影響到后期的整理與記錄，也無(wú)法為文物的保護(hù)建立完好的檔案信息。應(yīng)用時(shí)，首先建立三維模型，根據(jù)三維模型建立生成剖面圖、正色圖，根據(jù)圖上所顯示出的信息機(jī)型地質(zhì)結(jié)果的分析與

5、對(duì)照，進(jìn)而通過(guò)對(duì)特征匹配初步確定石窟佛像的最初位置，比照之前的數(shù)據(jù)，找出二者之間的明顯差異，從而保證獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。需要注意的是在數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中，因?yàn)槭哒w數(shù)據(jù)比較龐大，已經(jīng)超出了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的計(jì)算極限，我們可以考慮進(jìn)展分割計(jì)算，每一部分之間進(jìn)展一定數(shù)據(jù)的重合，在對(duì)分割的數(shù)據(jù)進(jìn)展處理之后進(jìn)展最終模型的整合與數(shù)據(jù)的匯總。二三維激光掃描技術(shù)在我國(guó)壁畫(huà)等文物中的應(yīng)用分析除了在石窟建筑中有廣泛的應(yīng)用，三維激光掃描技術(shù)還應(yīng)用于壁畫(huà)文物的勘探中。我國(guó)壁畫(huà)文物歷史悠久，是我國(guó)文物保護(hù)與研究中的重要組成部分。但是壁畫(huà)在長(zhǎng)期的侵蝕過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)不同程度的脫落與裂縫，嚴(yán)重影響到壁畫(huà)的完好保存。傳統(tǒng)的人工描

6、摹耗時(shí)耗力，效果不明顯。隨著科技的開(kāi)展，三維激光掃描技術(shù)廣泛的應(yīng)用于壁畫(huà)的勘測(cè)與保護(hù)中。借助三維激光掃描技術(shù)可以對(duì)目的物體進(jìn)展不接觸的測(cè)繪，有效的獲取壁畫(huà)的現(xiàn)存情況與病害分析情況。利用掃描數(shù)據(jù)形成一定的三維模型、壁畫(huà)外表的高度模型、外表紋理圖形及橫截面的邊緣曲線(xiàn)等，總結(jié)已經(jīng)建立的三維模型數(shù)據(jù)，建立完好的映射模型，借助近景攝影測(cè)量技術(shù)與三維激光掃描技術(shù)，在紋理映射的過(guò)程中采用選取圖像和模型映射獲取重大的數(shù)據(jù)信息，建立分層的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展計(jì)算研究。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，三維激光掃描技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到了最大程度的發(fā)揮，獲取時(shí)間端，信息準(zhǔn)確度高。但是目前圖像的定位上還需要借助手動(dòng)設(shè)置來(lái)進(jìn)展連接，對(duì)于那種不規(guī)那

7、么與面積數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)展拼接時(shí)需要人工操作，這是三維激光掃描技術(shù)今后改進(jìn)的重要內(nèi)容之一。三三維激光掃描技術(shù)在我國(guó)古建筑文物保護(hù)中的應(yīng)用分析我國(guó)古建筑群眾多，材料的選取上也比較多樣，木構(gòu)造、石構(gòu)造等。在長(zhǎng)期的侵蝕與磨損下，我國(guó)的建筑群破損現(xiàn)象非常嚴(yán)重，我國(guó)對(duì)于古建筑的修繕與保護(hù)一直非常重視。傳統(tǒng)的古建筑測(cè)試方法局限性比較大，獲取的二維圖像立體感不強(qiáng)，數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度上也很難獲得保證。而在古建筑中采用三維激光掃描技術(shù)可以有效的躲避這些缺點(diǎn)，獲取最科學(xué)準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。通過(guò)無(wú)接觸性的檢測(cè)獲取數(shù)據(jù)，可以最大限度的保護(hù)古建筑測(cè)量過(guò)程中的損壞。根據(jù)云點(diǎn)數(shù)據(jù)有效生成平面圖形，在分析平面圖形的根底上獲取建筑三維模型，為建筑的構(gòu)造分析提供立體數(shù)據(jù)對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)古建筑物中的定位與檢測(cè)?？s短時(shí)間，進(jìn)步測(cè)量準(zhǔn)確度。四、完畢語(yǔ)通過(guò)上面的分析，我們不難看出三維激光掃描技術(shù)在我國(guó)文物考古的勘探與檢測(cè)中得到了廣