基于Pix4D的碑刻数字摄影测量精细建模方法开题报告

1. 研究目的与意义

现代科学技术的快速发展，特别是计算机软件和硬件设备处理能力的大幅提升，越来越多的碑刻文物被制作成数字拓片并予以保存和展示，使用数字图像处理技术和三维模型处理技术，可以利用现代的硬件设备和软件处理以无损的方式获取碑刻信息并加以保护和传承，这对保护传统的民族文化、更广泛地传播书法艺术具有重要的意义。本论文采用数码相机进行地面近景摄影，最后用pix4d软件进行建模。

近景摄影测量(close-range photogrammetry)是摄影测量与遥感(photogrammetry remote sensing)学科的一个分支，它通过摄影手段以确定目标的外形和运动状态。主要包括地形、古文物古建筑、工业、生物医学等几个部分。

pix4dmapper 软件是由瑞士 pix4d 公司研发，是一款集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像数据处理软件。无需专业知识，无需人工干预，即可将数千张影像快速制作成专业的、精确的二维地图和三维模型。 pix4d 以专业的精度可将数千张影像制作成精确的二维地图和三维模型。数字城市建设加快，对空间三维信息的表达提出了越来越高的质量和速度要求，高效、简便的获取地物、地表数据，并实现目标的三维建模，是近年来研究的热点。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1)通过本科知识及查阅文献资料，了解使用pix4d软件实现碑刻数字摄影测量精细建模熟练掌握摄影测量的相关理论、方法和软件;

2)碑刻数据采集；先用相机进行近景摄影。近景摄影测量是利用已标定的非量测数码相机在设定的参数下对被量测目标物体摄影，基于摄影基础理论和相应软硬件，将获取的二维影像恢复到原有的三维物体模型。根据测区的实际情况，近景摄影测量可以自由选择合理的空间坐标系，标定并布设控制点，采用的不同的摄影方式，实时得到被测物体高精度的三维信息。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

1) 本论文采用相机进行近景摄影，用三维重建技术通过对碑刻进行处理，对于在硬件设备中建立和表达碑刻模型，三维重建起到了效果。三维激光扫描技术是三位重建技术的一部分，这技术通过激光扫描设备可以在无接触的条件下对碑刻文物进行扫描，这种方法对碑刻文物不会产生损伤，以将扫描到的空间数据快速转换成计算机可以处理的数据。

2) 近景拍摄完后，基于碑刻三维模型的数字将通过三维激光扫描设备获得的点云数据，或者基于碑刻图像进行三维重建的碑刻三角网格进行处理，获得碑刻的数字，影像数据。

4. 参考文献

[1]陈鹏飞,徐新刚.无人机影像拼接软件在农业中应用的比较研究[j/ol].作物学报:1-10[2020-03-05].

[2] 吴僭,胡腾胜,宋刚,杨梅,杨晓力.基于大疆悟2和pix4d的小区域航测与地理空间建模[j].农技服务,2019,36(07):80-81 83.

[3]邱昱琛.倾斜摄影测量技术的实景三维模型研究[j].低碳世界,2019,9(02): 66-67.

5. 计划与进度安排

（1）2022.03.18-2022.03.25：接受任务，了解指导教师对论文的要求和工作内容，根据论文题目阅读指导教师规定的文献，通过网络、期刊、专业书籍等进行相关背景资料了解，撰写开题报告。

（2）2022.03.26- 2022.03.31：搜集相关资料；阅读并翻译英文文献为中文。

（3）2022.04.01- 2022.04.15：论文内容的初步设计。