古建筑三维重建：激光扫描与数码相机的结合应用

"邓非、张祖勋和张剑清在2007年的《测绘科学》杂志上发表了一篇关于利用激光扫描和数码相机进行古建筑三维重建研究的文章。他们提出了一种结合激光扫描仪和数码相机的技术方案，用于古建筑的快速三维重建。该方法涉及激光点云的自动拼接、特征直线提取、照片方位元素解算、传感器数据配准以及纹理映射，以生成三维模型。实验展示了对武汉大学老图书馆的三维重建结果。" 文章中提到的知识点包括： 1. **三维重建技术**：这是一种通过多种数据源（如激光扫描和数码摄影）重建物体三维几何形状和表面纹理的技术。在古建筑保护和测绘中具有重要意义。 2. **激光扫描技术**：随着激光技术的进步，激光三维扫描已成为获取复杂表面三维信息的高效工具。它可以快速、精确且无接触地测量和建模。 3. **古建筑测绘**：对于古建筑的精确测绘是保护工作的重要基础，提供历史建筑的详细信息，有助于修复和保护。 4. **激光扫描系统**：激光扫描仪基于激光脉冲传播时间和扫描角测量来确定点的三维坐标。但由于遮挡问题，可能需要多角度扫描。 5. **数据采集**：结合激光扫描和数码摄影，从不同角度获取数据，以克服遮挡问题。激光扫描提供三维坐标，数码相机拍摄序列图像用于纹理信息。 6. **数据处理**：包括相邻扫描站的点云自动拼接，特征直线的提取（可能指的是结构光或边缘检测），照片相对于激光扫描坐标的方位元素解算，以及传感器数据配准和纹理映射。 7. **摄影测量**：在本研究中，摄影测量与激光扫描相结合，通过图像匹配和共面条件来定位照片，增强三维重建的准确性。 8. **实验应用**：作者提供了对武汉大学老图书馆的三维重建实例，证明了方法的有效性。 9. **文献引用**：文中提及了激光扫描技术在故宫修复测绘中的应用，显示了其在古建筑领域的实际应用价值。 10. **技术优势**：结合两种传感器（激光扫描和数码相机）可以减少人工干预，提高重建速度和精度。 以上知识点详细阐述了利用激光扫描和数码相机进行古建筑三维重建的理论背景、技术流程以及实际应用，展现了多传感器融合在三维重建中的潜力。