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宁夏彭阳姚河塬遗址墓葬区全息三维扫描服务委托公告
发布时间:2018-03-20 10:08:26   点击:

  宁夏文物考古研究所拟委托符合条件的有关单位,对彭阳姚河塬遗址墓葬区开展全息三维扫描服务,有意向的单位请积极参与。

  一、工作位置

  宁夏彭阳县新集乡姚河塬商周遗址。

  二、工作内容

  利用三维激光扫描技术和三维建模技术,对宁夏彭阳姚河塬考古现场马坑2座(M1、M2)、车马坑1座(M3)、大墓2座(M4、M13)进行三维点云数据采集、存档。依据三维点云数据,通过三维数据处理,构建三维模型、并做输出线划图、剖面图。

  三、资格要求

  1.具有独立法人资格的国内企业,具有独立承担民事责任的能力。

  2.遵守国家有关法律、法规、规章,具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度。

  3.营业执照副本;

  4.税务登记证;

  5.组织机构代码证;

  6.检察机关出具的近三年内有无行贿犯罪记录告知函(告知函必须在有效期内);

  7.法定代表人资格证明(非法人参加的投标人必须提供法定代表人授权委托书);

  8.近两年连续缴纳社保证明;

  9.近两年纳税证明;

  10.投标人具有中华人民共和国版权局颁发的数据处理软件著作权证书;(原件)

  四、技术与工作方案

  (一)技术方法

  要求采用最新的三维激光扫描技术对宁夏彭阳姚河塬考古现场进行三维信息采集,根据扫描的点云进行建模并画出线画图。采用设备为faro focus3d x330/350进行采集数据,对于后期数据处理,采用faro scene软件对数据进行拼接,去噪,平滑,导入3dsmax进行分部件建模,对于复杂部分,把点云导入geomagic wrap中封装成网格,然后导入geomagic designx中进行参数化建模。

  (二)成果文件

  宁夏彭阳姚河塬考古现场三维扫描数字化

  1.马坑、车马坑、墓室的全部原始点云数据。

  2.马坑、车马坑、墓室的全部原始纹理数据。

  3.马坑、车马坑、墓室的三维展示模型。

  4.马坑、车马坑、墓室的平面图。

  5.马坑、车马坑、墓室的剖面图。

  6.对马坑、车马坑、墓室等比例缩小3D打印模型,单一模型不小于260*260*260mm。

  7.夏季,在遗址区周围环境绿化后,对整个发掘去的外部地貌环境、发掘现场进行扫描,并输出发掘现场整体三维模型。

  8.要求扫描遗迹平剖面图等均打印成相片纸提交成果,另外电子资料、所有原始数据提交给考古队。

  五、相关要求

  姚河塬考古队将派专人现场及内业跟踪扫描及成图过程。即针对项目实施的全过程,从任务接收、项目评审、项目策划与审批、项目实施、资料分析与成果报告的编制、成果资料的审核等各个环节都按照约定的相关程序严格执行,确保测量成果的准确性和可靠性。

  要求测量成果合格率100%,优良率达90%以上,测量工程过程及成果报告符合标准、规范。

  (一)外业测量

  作业所使用的扫描仪测量仪器应经过检定合格并在有效期内,保证精度。外业扫描时,为了保证点云的密度,考虑到每两站间拼接用若干同位点的选择范围和分布,为了便于拼接选点,利用点云拼接的扫描测站,两站间的扫描点云重叠部分不应小于50%。由于faro scene中能自动识别标靶球,为方便后期处理,扫描分辨率设置1/4,质量设置为4X,两站之间距离设为20米。为了不留一点死角,需要多个角度扫描,可以不考虑两站的距离,保证数据的完整性。布设站点保证数据分辨率(点间距)小于6mm, 扫描时,有平面图时在图上各个站点位置,无平面图,应现场画草图标示出各站点位置,然后内业整理出图。

  (二)点云处理

  包括自动拼接及噪点的去除,抽稀、分块和导出。

  拼接主要利用参考球自动拼接或云际拼接。为了防止内业拼接误差累积,外业扫描尽量避免直线分布测站的两两顺序叠加拼接,且为保证最终整体点云的精度,无控制区域的扫描站或未观测控制用标靶的扫描站,在不增加多余扫描测站效验的情况下,两扫描站间顺序累加拼接不应超过4站;如遇扫描条件限制导致4站以上需直线拼接时,应采用对向拼接顺序进行各测站坐标转换纠正;若现场环境和条件限制导致无法进行对向拼接时,应加测最远端扫描站周边真实坐标用以纠正该测站坐标并进行校核。当待拼接扫描站为闭合扫描站时,即是待拼接扫描站周边有两站或两站以上的以拼接完成的扫描站时,应加入相关几个测站进行拼接,避免出现闭合差。

  应注意同位点的位置的选择在两站数据间分布均匀,并依据仪器的扫描范围选取离仪器中心距离较为适中的点,以达到长边控制短边的目的。为了提高每一个待拼接测站与已纠正数据的拼接精度,每一个待拼接测站在拼接时均需要增加以下3种方式做为拼接辅助:

  1)利用标靶和点云数据上的同位点同时参与拼接。

  2)在选择同位点的方法外,加入拟合平面或各种立体的方式拼接。

  3)利用多站已纠正系统坐标的融合点云数据,纠正未知测站坐标系统以分散选点误差的分布。

  扫描外业获取了海量的点云数据,为了更好的处理和管理这些数据,我们需要对原始数据进行预处理,预处理包括数据的去噪、重采样、分割等。考虑到硬件处理能力和内业作业分工需要将整体点云进行分割成块进行处理。

  对于每一块单体点云数据,首先需要进行去噪处理。去噪处理分为手动和程序两种,手动可以文物之外多余干扰数据人工分辨剔除,程序可以利用各种去噪算法进行自动提取离散点并删除。通过去噪,从而保留有用的数据,删除大量的噪音点和多余信息。

  最后将数据导出。数据输出成果及格式:一套可支持3dsmax使用的RCS格式点云,以及一套通用ASCII格式点云xyz格式。

  (三)成果检查

  检查外业扫描的原始数据的完整性,点云数据的拼接是否存在明显分层现象,密度是否达到要求;统计点云的绝对精度及相对精度。通过与影像比较,检查模型的完整性;通过在模型上实量尺寸检验建模的精度。检查时参照现场平面图,保证不丢漏,场景尽量仿真还原。

  (四)设备投入

  投入的设备如下:

  名称                                            数量                                            备注

  FARO focus 3D X330/350       1套                                   彩色(精度1mm)

  Freestyle                                    1套                                 彩色(精度0.5mm)

  工业级手持三维扫描仪             1套                                   精度0.003mm

  专业文理拍照相机                     1套                                         (24-70m)

  图形工作站                                 6台                                          数据处理

  数据处理软件                            1套                                     点云数据处理

  贴图软件                                    1套                                         文理贴图

  车辆                                            1台

  人员安排:前期扫描3人,后期数据处理5人。

  (五)安全保证措施

  1.人身安全

  为消除安全隐患,要求作业员牢记安全生产,在保证人员和仪器安全的前提下,保质保量完成任务。具体措施如下:

  外业作业时,身穿色彩醒目的工作服。仪器脚架尽量不要影响车辆的正常通行,观测人员不得离开仪器。在道路及人、车流量大的地点作业时,设置安全警示标志牌(墩),保护作业人员及仪器安全。在危险建筑物附近作业必须佩带安全帽,并安排专人负责观察现场、安全指挥。如遇大风大雨,仪器必须装箱避免危险。

  2.数据安全

  (1)工作期间工作设备保存在被服务单位内。工作结束后,应将相关数据及时上传并备份,并即时清除计算机等存储设备中暂时保存的数据等。项目结束后,要对相关计算机进行检查清理。

  (2)工作过程中,保证数据安全,及时进行备份。备份数据也应进行检验。备份数据的检验内容主要包括备份数据能否打开、数据信息是否完整、文件数量是否准确等。

  (3)工作中产生的各种资料在项目结束时都必须完整移交。

  (4)工作人员不得以任何形式将各项资料进行泄漏,不得无故查看、讨论和抄录内容。

  (5)确保采集数据的有效性和真实性。

  六、工作时间

  第一阶段:外业扫描

  时间为:2018年4月1日至2018年4月20日

  第二阶段:内业处理

  时间为:2018年5月1日前提交成果

  七、公告日期

  2018年3月20日—2018年3月27日

  八、联系方式

  联系人:马强

  电话:0951-5014363

  邮箱:nxkgs@sina.cn

  宁夏文物考古研究所 姚河塬考古队

  2018年3月10日

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