手持式三維掃描在文物古石碑保護中的應用

  每一個國家的文物都是歷史的見證，中國作為一個文化古國，擁有著數(shù)量龐大的歷史遺跡。本次南京寧瑞計量的三維掃描案例為山西一座清代寺廟，本案例著重講述寧瑞對寺廟中古石碑的三維數(shù)據(jù)獲取。

我國古石碑的現(xiàn)狀

  我們的先人將文字刻錄在石頭上,從而有了今人看到的石碑。石碑的內(nèi)容又依據(jù)立碑人的目的而不同,石碑上的文字也因立碑人的不同而千姿百態(tài)，石碑可謂是熔鑄了歷史、文學、書法、篆刻、名人文化于一身，因此，石碑具有非常重要的文物價值、歷史價值、文化價值、書法價值。

  可以毫不夸張的說，能夠流傳至今的古石碑上都是中國傳統(tǒng)文化藝術的一部分，它們承載了歷史文化的綿延發(fā)展。

  可是古石碑的現(xiàn)狀卻十分令人擔憂，風化、受損是所有古石碑面臨的難題。如何行而有效的保護古石碑，是讓當前古石碑保護機構(gòu)和每一個古石碑愛好者的頭疼的問題。

  為保護古石碑，有關單位提出建立數(shù)據(jù)庫，將其數(shù)字化存檔，把古石碑“搬”進計算機，久保存起來以便日后進一步研究。經(jīng)過探討分析，采用三維掃描收集古石碑完整數(shù)據(jù)的技術方案得到了和相關專家的認可。

山西晉城的研究性保護修繕項目

1 現(xiàn)場采集

由于自然原因，石碑表面均已風化且情況很嚴重。因此，我們對該批石碑進行了搶救性的三維數(shù)據(jù)采集工作，以便專家后期進一步的修復和研究工作。

高精度手持三維掃描儀介紹簡介

便攜式手持三維激光掃描儀有更高的精度，更快的速度，更好的細節(jié)，更能適應高亮物體掃描。

由于石碑較大，且為了得到高清數(shù)據(jù)需要使用高分辨率進行三維掃描，如果整體掃描則會因數(shù)據(jù)量過大導致數(shù)據(jù)處理時間過長，技術人員采用了分塊掃描的方式對石碑進行采集，節(jié)省了數(shù)據(jù)處理的時間。

次共采集了8面1.8m×1.2m大小的石碑數(shù)據(jù)，從采集數(shù)據(jù)到封裝成STL面片數(shù)據(jù)，共耗時15個小時（速度遠高于其他三維掃描設備）。

3 應用前期 

  在與有關部門溝通的過程中我們了解到，損毀嚴重的古石碑普遍具有碑文字體較小、碑文刻痕較淺的情況。而保存完整的古石碑除了本身具有較高的歷史價值，使得這些古石碑一直被重點保護外，大部分碑文字體都很大或較大、字體刻痕相對較深，更容易被保護，因此古石碑上的字體大小和刻痕深淺是決定古石碑保存質(zhì)量的關鍵點，而目前一般的技術，是很難獲取如此精細的數(shù)據(jù)信息的。

  本次使用的高精度、高速度的三維激光掃描技術在文物保護中體現(xiàn)出其*的優(yōu)勢：

（1）安全性高，屬于文物非接觸式無損測量技術，符合文物保護“小干預”原則；

（2）精密度高，高精密度均可達幾十微米，能實現(xiàn)復雜異型結(jié)構(gòu)文物的精細化數(shù)據(jù)采集；

（3）效率高，每秒可測數(shù)百萬個點，大大提高了野外作業(yè)的效率，更適于文物的搶救性保護工程。