韩佳荣

摘要：随着三维扫描技术上的持续发展，三维扫描技术上的实际应用范围和携带方便逐步进一步提高。在文物保护专业领域，三维扫描仪科学技术也具有关键的实际应用。正文正式介绍了三维扫描仪技术上的基本原理及其在文物保护专业领域中的实际应用。由于珍贵文物的主体多元化和扫描技术上的限制，在使用三维扫描系统时有可能出现偏差问题，需要对相等的珍贵文物进行模拟- 数字转换器处理，同样还应选择可适用的扫描固定设备。

关键词：三维扫描技术;文物保护;实际应用

1.    前言

立体三维激光扫描是工业设计和制造业专业领域中的一项先进科学技术。随着光学系统科学技术和信息处理系统的辅助技术的蓬勃发展，立体三维激光扫描在准确率，平均速度和数据采集方面取得了上涨。随着现代历史博物馆的持续发展，数字信号数学建模科学技术已被实际应用到珍贵文物的虚拟环境展示中，作为历史博物馆数字化的不可或缺组成部分，人们对珍贵文物的数字技术进行了调查研究，妥善保护和修复。立体三维激光扫描科学技术在文物保护和修复中的实际应用对临摹，展示具有普遍而重要的参考意义。

2.    立体三维扫描技术的一些分类和选择

随着科学技术持续不断上涨，信息处理系统的也在开拓创新，与此同时，立体三维信息采集科学技术也应运而生。目前，按照被扫描物体的分类法，立体三维扫描科学技术可以分成接触扫描技术和非接触扫描技术。根据扫描期间媒介的各不相同，三维扫描仪科学技术可以分为激光扫描科学技术和非激光扫描科学技术。三维扫描技术可以分为lnspeck彩色三维扫描技术和普通的扫描技术。从其称号说明了，接触式立体三维扫描技术需要接触要扫描的物理对象，而非接触式立体三维扫描技术则不需要。为了进一步有效保护珍贵文物，在扫描过程当中切勿身体接触文物。因此，主要的使用非接触式扫描技术，并且采用三维扫描仪工程技术。另外，在扫描珍贵文物时，不仅需要进一步掌握珍贵文物的立体三维信息处理，而且还需要了解珍贵文物外部的材质和质地的整体统计数据。因此，在文物保护中，lnspeck彩色三维扫描科学技术主要用于减轻工作负载，进一步提高工作效率。

3.    立体三维技术的一些特点和原理

三维扫描科学技术主要建立于主动光学系统基本原理，结合莫尔条纹法等科学技术。在使用三维扫描科学技术扫描珍贵文物时，珍贵文物的表面需要能够散射扫描系统发出的光，以便获得精确的扫描最终结果。从理论上讲，最理想的反射面是对珍贵文物的保护，尽管珍贵文物的表面所用材料很难达到理想的反射特殊效果，但是，我们还是能看到珍贵文物表面上投射出的黑白质地。这样，三维扫描系统可以精确度地测量珍贵文物。在扫描珍贵文物时，三维扫描技术通常的将黑白光栅投射在珍贵文物的表面上。传感器扫描控制系统可以获得特殊珍贵文物的空间信息和点纹理信息处理，即三维统计数据的颜色信息处理。激光主要用于获取被扫描物理对象的模型，并且可以一次获得一条激光线或激光点的立体三维信息。目前，更先进的立体三维扫描科学技术已经突破了这一瓶颈。一些新的立体三维扫描技术可以充分利用自然光获得要扫描的数据对象的模型科学数据，并且可以一次扫描获得珍贵文物表面上点的空间信息，从而进一步大大提高有效地利用了扫描时间并以确保了扫描的准确度和其真实性。

4.    立体三维技术扫描的一些步骤

4.1  相关的扫描

采用三维扫描关键技术扫描珍贵文物时，可以先建立一个扫描系统。一般而言，由于珍贵文物模型对所用材质的要求较高，对真实性要求较高，扫描系统提供的光源往往不能使用。目前，为了有效的保证纹理科学数据的真实性，一些高度发达的扫描系统会采用自然光进行系统扫描，可以更真实地有效地重演模型外部的质地科学数据。

4.2  相关模型的一些修正

在真实扫描期间过程当中，需要将两个邻近的扫描模型进行堆叠，以获得尽可能的拼接特殊效果。扫描后，软件需要进行预处理，删除非目标物理对象原始数据，然后进一步完成模型拼接、所用材料生成等整个步骤。扫描后，你可以得到每个外部的模型。通常的，组装好这些模型后，可以将它们放进模型中，在顶峰标记三对或更多参考点，然后对模型进行调节和缝合，然后使用软件进行校正。

5.    三维扫描技术在文物保护中的应用

当前，三维激光扫描技术在文物保护当中的应用是非常广泛的，其信息资料的实现和传统方法相比较更加迅速以及准确。这种三维扫描技术在使用的过程中对于三维立体数据方法是比较依赖的。与人工常规技术相比较，使用流程比较接近，但是又存在其自身的特点。通常情况下，文物保护以及加工的工作包含：布局扫描点、现场勘测，设计勘测平台，提交数据，记录与扫描信息，信息处理，点云处理，二次扫描以及镶嵌成像等。在文物保护现场，对客观存在的具体地理结构特征，文物的实际情况以及地貌等实施科学化的分析以及研究，并完成三维激光扫描仪位置的具体安排，在扫描的过程中，一定要防止留下死角。

除此之外，在文物现场实施三维扫描处理时，需要选择多个角度实施三维扫描处理。比如，如果使用三维激光对于古代建筑文物进行扫描，那么可以利用低分辨率的方法来完成地面结构的扫描。但是，对于形状比较复杂以及尺寸不大的文物，需要利用点云技术实施处理。如果在文物保护场所利用一定的三维扫描技术，在拍摄照片的过程中一定要使用外部摄像头设备进行拍摄，那么一定要对这一点进行考虑。拍摄的过程中需要在光线比较明亮的环境当中进行拍摄，要防止昏暗的光线或者突然下雷雨等天气，这样对于扫描图像的拍摄效果以及文物保护的质量来讲是非常严重的。摄像的过程中一定要在自动曝光的前提之下实施，并且取景一定要在补偿正值，曝光以及负值等三角度的基础上实施。比如，在兵马俑文物保护的过程当中，利用Inspeck激光扫描技术来完成兵马俑头部的扫描。特定的扫描过程主要利用彩色扫描工具来完成成像的具体效果。由于彩色扫描设备本身存在发黄的光源，并且对于兵马俑的具体效果要求比较高，因此在扫描的过程中預先创新系统的具体设计是非常必要的，并且要自带光照实施先处理，不能直接的进行使用。对头部图像的具体三维数据要求进行考虑之后，使用Inspeck扫描只可以获得图像的侧面部分，因此需要重复多次的扫描，即包含：上下头部的扫描以及侧面的扫描（8次）等。除此之外，在对于相邻的零件进行扫描时，一定要利用重叠化的数据，以使得简化之后的图像在拼接的过程当中实施一定的技术处理。三维扫描过程结束之后，利用Faps系统完成建模的初步处理，并删除与兵马俑以及头部扫描无关的具体数据，然后把三维建模图像和Em系统相互连接，这样对于后续图像的拼接以及生成处理来讲是非常有利的，进而可以对此文物进行更好的保护。

6.    结束语

中国人口众多，中华文化源远流长。许多珍贵文物保存了几千年。珍贵文物是不可再生资源。开挖后怎么稳妥存放也是一个根本原因。如今，鉴于三维扫描技术上的不断改进，它已经被实际应用到各种it行业中，当然在其他的领域也得到了各种各样的实际应用，进一步提高了扫描平均速度、扫描准确率和固定设备的携带方便。三维扫描工程技术在文物保护中得到了各种各样的实际应用。正文探讨了三维扫描技术在文物保护中的实际应用及相关联的工作思路。

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