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从历史文物到数字珍宝,结构光扫描技术助力LfAS提升考古数字化能力

国际金属加工网 2024年02月29日

德国LfAS萨克森考古遗产研究所一直致力于保存和展示丰富的历史和文化文物。他们从事3D数字化记录业务已有18年的历史, 在此期间成功扫描了大约25,000件物体。从最初聘请制图师来精心重绘文物的图像,到后来为提高效率和准确性而采用了结构光扫描仪,海克斯康所提供的尖端扫描技术,帮助LfAS将考古数字化提升到了的新的高度。

藏品的多样性

为文物数字化带来挑战

LfAS的藏品范围涉及极广,小到老鼠脊椎,大到重达数吨的石头和墓碑,不同的尺寸和重量,对运输和测量提出了挑战。另外,由于文物并非都是适合数字化扫描的材料,也没有参考标准可以进行一致性测量,也给数字文档的记录和保存带来了难度。

而材料的表面特性又为数字化过程增加了另一层复杂性。哑光陶瓷表面因其明暗亮度的理想平衡而有利于更快、更美观的扫描,釉面陶瓷在扫描过程中就会遇到更大的困难。黄金、银和青铜等贵金属文物,其闪亮的表面和光泽会使准确测量变得复杂。木质材料则因为必须保持湿润,以防止快速腐烂和不可逆转的损坏,必须快速完成扫描。

结构光技术助力

开启文物扫描新篇章

为解决这些难题,并提高工作效率和数据记录的准确性,从2013年开始,LfAS就和Breuckmann(后来的AICON公司,并最终于2016年合并到海克斯康)展开了长期合作。LfAS 为其文物数字化工作选择了该公司的近距离扫描技术,开始使用 SmartScan C5结构光扫描仪。该系统具有 RGB 传感器和光栅投影的优势,能够捕捉颜色并提高扫描精度。

这款先进的机器主要用于扫描精细的小物品,包括硬币、硬币碎片和珠宝。LfAS将它和单反相机来配合使用,后者用于在贴图时为其提供更好的色彩图像。

StereoScan Neo

推动考古数字化水平再度提升

2023 年初,LfAS 开始使用了海克斯康最先进的结构光扫描仪 StereoScan neo,将考古材料数字化提升到新的高度。StereoScan neo 采用海克斯康的智能相位投影 (SPP) 技术,该技术采用创新的光栅投影模式,即使面对最难于扫描的物体表面,也能生成极高质量的数据。与传统的光栅投影技术相比,SPP 能够更好地扫描光亮和深色的表面,而不必承担添加喷涂或后续清洁带来的风险,因为这些操作可能会损坏文物的原始状态。

转台半自动测量方案

大幅提高测量效率

LfAS 还配备了自动转台,在简化了数字化过程的同时,最大限度地减少了物理接触。这种自动化方式显著缩短了每个物体的扫描时间。为了确保全面扫描,每个物体都会从六到八个方向进行扫描。采集的数据会通过OptoCat 软件自动合并以实现精确校准。软件会对扫描数据进行统一对齐。数据合并过程会对多次扫描产生的重叠数据进行处理,完成数据的压缩和减少。


操作简单

仅需简单培训即可独立应用

StereoScan Neo扫描系统的操作极为简单,测量人员无需具备深入的摄影知识即可正确操作设备和软件。即使是首次接触到这种设备和技术的人,例如LfAS 从德累斯顿经济技术大学 (HTW) 招聘的实习生,最多也只需两周的时间即可独自顺利地操作系统。

用户反馈 :“海克斯康设备已成为我们日常工作和未来项目不可或缺的一部分。”LfAS测量师Thomas Reuter说。StereoScan Neo为LfAS的3D记录工作提供了强劲的动力支持,展望未来,LfAS 的专家们制定了雄心勃勃的计划,希望通过采用包括数字化在内的系统化方法来恢复1945 年因遭受爆炸严重损坏的收藏品。此外,他们还希望利用现有技术为萨克森州的地方博物馆提供进一步支持,并参与国家和跨国项目。

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