CN112967372A - 基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法及系统，所述方法包括：按照事先设计的拍摄距离和角度，分上、中、下三条路线采集矿物/岩石标本360°图片数据；从采集的图片数据中筛选出有效图片并编号；对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，进行特征点标定，建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型；从三维立体模型中去除支撑矿物标本的支撑架，并修复缺口。将修复后的三维立体模型发布到专用的三维互联网展示平台中，并将网页链接地址链接到学校的课程教学平台中。本发明可自动筛选出高质量图片用于矿物、岩石标本三维重建，通过互联网进行随时随地三维动态展示教学。
Description
技术领域
本发明属于互联网教学技术领域，具体涉及一种基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法及系统。
背景技术
在地质矿产勘查大类的各个专业中，矿物、岩石标本鉴定是必修的基础课程，是地质调查员最重要的野外工作基本技能，也是地质矿产勘查大类专业国家级职业技能大赛的必备项目。
在传统的矿物、岩石鉴定实训教学中，学生主要是通过观察矿物、岩石实物标本来提高矿物、岩石的鉴定能力。如观察矿物的单体形态、集合体形态、颜色、条痕色、光泽、解理、断口、硬度等物理性质来鉴定矿物，对于岩石除了观察组成岩石的矿物外，还要观察岩石的结构构造，主要矿物颗粒的大小及含量等。由于各个地质类职业院校矿物、岩石实物标本的类型和数量都十分有限，课堂教学学时也是有限的，因此，学生在校学习时对矿物、岩石的鉴定能力通常不能满足生产实际的需求，这也是制约矿物、岩石鉴定教学质量难以提高的主要原因。
在近几年的教学改革中，有些教师增加了矿物、岩石彩色图片的供应量，以辅助学生进一步学习和训练。然而，图片是平面的，只能观察一个面，无法动态展示其全貌，不利于准确了解和撑握矿物和岩石的特征。有些教师尝试利用虚拟现实技术来对岩矿标本进行三维建模，但需要利用专业软件在电脑上播放，无法实现互联网的连接，不能随时随地观察。也有的教师在互联网网页上传多个角度的矿物岩石标本图片，虽然可以对矿物岩石标本进行放大缩小和多角度观察，但还是无法真正进行三维展示，对教学没有本质的改变。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法及系统，用于解决传统的矿物、岩石鉴定实训教学中无法随时随地进行三维动态展示教学的问题。
本发明第一方面，公开一种基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法，所述方法包括：
按照事先设计的拍摄距离和拍摄角度，分上、中、下三条路线采集矿物/岩石标本的360°图片数据；
计算每张图片质量得分，根据图片质量得分从采集的图片数据中筛选出有效图片并编号；
对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，进行特征点标定，建立与矿物/岩石标本真实大小一致的三维立体模型；
从三维立体模型中去除支撑矿物标本的支撑架，并修复缺口；
将修复后的三维立体模型发布到专用的三维互联网展示平台中，并将网页链接地址链接到学校的课程教学平台中。
优选的，所述分上、中、下三条路线采集矿物/岩石标本360°图片数据具体为：
从矿物/岩石标本的斜上方按照第一拍摄距离和第一拍摄角度采集矿物/岩石标本360°图片数据；
沿矿物/岩石标本的侧面按照第二拍摄距离和第二拍摄角度采集矿物/岩石标本360°图片数据；
从矿物/岩石标本的斜下方按照第三拍摄距离和第三拍摄角度采集矿物/岩石标本360°图片数据；
所述第一拍摄距离、第二拍摄距离、第三拍摄距离为拍摄时相机摄像头位置到矿物/岩石标本中心坐标的距离；
所述第一拍摄角度、第二拍摄角度、第三拍摄角度分别为拍摄时相机摄像头的俯视角。
优选的，计算每张图片质量得分，根据图片质量得分从采集的图片数据中筛选出有效图片并编号具体包括：
对每一条采集路线，将按照固定的拍摄顺序采集到的矿物/岩石标本一圈图片数据组成第一图片序列，对图片序列进行初步编号；
从第一图片序列首部选取一张拍摄清晰、满足质量要求的图片作为基准图片；
从基准图片开始，依次根据拍摄角度和距离对相邻图片进行视角变换/对基准图片及其相邻图片进行特征匹配，分别计算得到相邻两张图片的重叠区域，根据所述重叠区域计算第一图片序列中相邻两张图片的重叠度；所述重叠度根据相邻两张图片之间的交并比计算得到；-
获取图片序列中每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比；
根据重叠度、清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分；
从所述第一图片序列中剔除图片质量得分低于预设阈值的图片，得到第二图片序列；
分别计算第二图片序列中相邻两张图片之间的重叠度，若所有的重叠度均在预设范围区间内，则将第二图片序列中的图片作为有效图片，为有效图片编号；
若第二图片序列中存在相邻两张图片之间的重叠度小于预设阈值，补采集对应位置的图片，重新计算补采集的图片质量，将满足图片质量要求的补采集图片插入第二图片序列中的对应位置；将补采集后的第二图片序列中的图片作为有效图片，为有效图片编号。
优选的，所述获取图片序列中每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比具体包括：
通过Brenner检测算法检测图片的清晰度；
提取矿物/岩石标本图片中的前景区域，将图片转换至HSV空间，取HSV空间中前景区域的明度均值作为光线量化值；
通过矿物/岩石标本图片的前景区域大小与整体图像大小的比值计算有效区域占比；所述前景区域为图片中矿物/岩石所占区域。
优选的，所述根据重叠度、清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分具体包括：
对于图片序列中第i张图片，设重叠度为Ui、清晰度为Di、光线量化值为Li、有效区域占比为Wi，分别计算重叠度得分、清晰度得分、光线质量得分、有效区域得分；
设重叠度的最佳区间范围为[a,b]，重叠度得分为：
将通过Brenner检测算法检测到的清晰度作为清晰度得分：
根据光线量化值Li计算光线质量得分：
将有效区域占比Wi作为有效区域得分：
设定权重系数，将重叠度得分、清晰度得分、光线质量得分、有效区域得分加权求和计算得到每张图片质量得分。
优选的，所述对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，基于标定的特征点建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型具体包括：
对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，并将所有图片进行拼接；
在矿物标本上设立2-3个明显特征点，测量出其两点间的距离；
选取几张有效图片并标定出所述特征点，基于两点间的距离给定两点间的距离距离约束，并再次进行解析空中三角测量，求出约束后的外方位元素；
基于约束后的外方位元素建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型。
优选的，采用ContextCapture软件建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型；通过ModelFun和PhotoShop从三维立体模型中去除支撑矿物标本的支撑架，并修复缺口。
本发明第二方面，公开一种基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示系统，所述系统包括：
数据获取模块：按照事先设计的拍摄距离和角度，分上、中、下三条路线采集矿物/岩石标本360°图片数据；
数据筛选模块：计算每张图片质量得分，根据图片质量得分从采集的图片数据中筛选出有效图片并编号；
三维重建模块：对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，进行特征点标定，建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型；
模型修复模块：从三维立体模型中去除支撑矿物标本的支撑架，并修复缺口。
优选的，所述数据筛选模块具体包括：
序列生成单元：对每一条采集路线，将按照固定的拍摄顺序采集到的矿物/岩石标本一圈图片数据组成第一图片序列；
因素计算单元：从第一图片序列首部选取一张拍摄清晰、满足质量要求的图片作为基准图片；从基准图片开始，依次根据拍摄角度和距离对相邻图片进行视角变换/对基准图片及其相邻图片进行特征匹配，分别计算得到相邻两张图片的重叠区域，根据所述重叠区域计算第一图片序列中相邻两张图片的重叠度；所述重叠度根据相邻两张图片之间的交并比计算得到；获取图片序列中每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比；
质量评分单元：根据重叠度、清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分；
图片筛选单元：从所述第一图片序列中剔除图片质量得分低于预设阈值的图片，得到第二图片序列；分别计算第二图片序列中相邻两张图片之间的重叠度，若所有的重叠度均在预设范围区间内，则将第二图片序列中的图片作为有效图片，为有效图片编号；
若第二图片序列中存在相邻两张图片之间的重叠度小于预设阈值，补采集对应位置的图片，重新计算补采集的图片质量，将满足图片质量要求的补采集图片插入第二图片序列中的对应位置；将补采集后的第二图片序列中的图片作为有效图片，为有效图片编号。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
1)本发明分别计算了采集的图片序列中相邻两张图片的重叠度、每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比，根据重叠度、每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分，根据质量得分自动筛选出满足三维重建要求的高质量图片，避免人工筛选工作量大、筛选标准不明确的问题，实现图片数据自动化筛选，提高图片筛选速度和质量，可为矿物/岩石标本的三维重建提供高质量、多角度的图片数据，有利于提高三维重建准确度；
2)本发明通过计算相邻两张图片之间的重叠度可快速检测出图片序列中是否有缺失图片或冗余图片，可根据需要采用相应的补采集或删除策略；通过补采集策略保证矿物/岩石标本对应的图片数据的完整性，防止三维重建过程中出现部分区域缺失的情况，也可根据需要采取删除策略删除冗余图片，将图片数量控制在合理范围内，既能保障三维重建质量，又能保证三维重建运算速度；
3)本发明通过ContextCapture软件融合了不同角度、不同距离和不同高度情况下的图片数据，可建立高精度的矿物、岩石标本的三维模型本发明将修复后的三维立体模型发布到专用的三维互联网展示平台中，将网页链接地址链接到学校的课程教学平台中，可方便地进行矿物、岩石标本展示，师生可通过手机随时随地浏览矿物、岩石标本的三维模型，帮助学生通过移动终端及时准确了解和撑握矿物和岩石的特征，有益于提高矿物、岩石鉴定实训教学效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法流程示意图；
图2为本发明用于展示的标本实物图示例；
图3为本发明的基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明公开一种基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法，所述方法包括：
S1、按照事先设计的拍摄距离和拍摄角度，分上、中、下三条路线采集矿物/岩石标本的360°图片数据；
具体的，参考图2的标本实物图示例，从矿物/岩石标本的斜上方按照第一拍摄距离和第一拍摄角度采集矿物/岩石标本360°图片数据；
沿矿物/岩石标本的侧面按照第二拍摄距离和第二拍摄角度采集矿物/岩石标本360°图片数据；
从矿物/岩石标本的斜下方按照第三拍摄距离和第三拍摄角度采集矿物/岩石标本360°图片数据；
所述第一拍摄距离、第二拍摄距离、第三拍摄距离为拍摄时相机摄像头位置到矿物/岩石标本中心坐标的距离；
所述第一拍摄角度、第二拍摄角度、第三拍摄角度分别为拍摄时相机摄像头的俯视角。
S2、计算每张图片质量得分，根据图片质量得分从采集的图片数据中筛选出有效图片并编号；对于每个标本，至少筛选出40张有效图片用于三维重建；步骤S2具体包括：
S21、对每一条采集路线，将按照固定的拍摄顺序采集矿物/岩石标本360°图片数据组成第一图片序列，对图片序列进行初步编号；采集数据时按照固定的拍摄顺序，比如按照顺时针的顺序对矿物/岩石标本绕一圈拍照，这样可保证相邻的图片之间方便的进行特征匹配或视角变换，利于筛选高质量图片。
S22、从第一图片序列首部选取一张拍摄清晰、满足质量要求的图片作为基准图片；
S23、从基准图片开始，依次根据拍摄角度和距离对相邻图片进行视角变换/对相邻图片进行特征匹配，分别计算得到相邻两张图片中矿物/岩石标本的重叠区域(相同区域)，根据所述重叠区域计算第一图片序列中相邻两张图片的重叠度(包括首尾两张图片之间的重叠度)；所述重叠度根据相邻两张图片之间的交并比计算得到；两张图片之间的交并比为两张图片的交集与并集的比值，交集即为所述重叠区域。若所述重叠度在预设区间范围内，判定相邻两张图片重叠度合格；用于三维重构的不同视角的图片需要有一定的重叠度，重叠度过低可能影响三维重构精度，若没有重叠区域可能造成矿物/岩石标本部分区域信息缺失，重叠度过高又影响三维重构运算速度，因此本发明将重叠度作为三维重构的图片质量评价因素之一。
S24、获取图片序列中每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比；
具体的，通过Brenner检测算法检测图片的清晰度；
提取矿物/岩石标本图片中的前景区域，将图片转换至HSV空间，取HSV空间中前景区域的明度均值作为光线量化值；
通过矿物/岩石标本图片的前景区域大小与整体图像大小的比值计算有效区域占比；所述前景区域为图片中矿物/岩石所占区域，不包括支撑架等。
S25、根据重叠度、清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分；
对于图片序列中第i张图片，设计算得到的重叠度为Ui、清晰度为Di、光线量化值为Li、有效区域占比为Wi，分别计算重叠度得分、清晰度得分、光线质量得分、有效区域得分；
设相邻两张图片之间重叠度的最佳区间范围为[a,b]，重叠度得分为：
重叠度在最佳区间范围内的得分高；
将通过Brenner检测算法检测到的清晰度作为清晰度得分：
清晰度越高得分越高；
根据光线量化值Li计算光线质量得分：
光线量化值Li越接近图片序列中光线量化值均值，图片光线波动变化越小，得分越高；
将有效区域占比Wi作为有效区域得分：
效区域占比越高，得分越高；
设定权重系数，将重叠度得分、清晰度得分、光线质量得分、有效区域得分加权求和计算得到每张图片质量得分。
S26、从所述第一图片序列中剔除图片质量得分低于预设阈值的图片，得到第二图片序列；
S27、分别计算第二图片序列中相邻两张图片之间的重叠度(包括首尾两张图片之间的重叠度)，若所有的重叠度均在预设范围区间内，则将第二图片序列中的图片作为有效图片，结束有效图片筛选；否则进入步骤S28；
S28、若第二图片序列中存在相邻两张图片之间的重叠度小于预设范围区间的下限值，补采集对应位置的图片，重新计算补采集的图片质量，将满足图片质量要求的补采集图片插入第二图片序列中的对应位置；将补采集后的第二图片序列中的图片作为有效图片。
在筛选出有效图片后，基于视觉自动为有效图片编号。
S29、若第二图片序列中存在相邻两张图片之间的重叠度大于预设范围区间的上限值，可根据需要删除个别多余图片，以提高三维重建运算速度。
通过计算相邻两张图片之间的重叠度可快速检测出图片序列中是否有缺失图片或冗余图片，相应的可采取补采集或删除策略，通过补采集策略保证矿物/岩石标本对应的图片数据的完整性，防止三维重建过程中出现部分区域缺失的情况，也可根据需要采取删除策略删除冗余图片，将图片数量控制在合理范围内，既能保障三维重建质量，又能保证三维重建运算速度。
S3、对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，进行特征点标定，建立与矿物/岩石标本真实大小一致的三维立体模型；
具体可采用ContextCapture软件建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型；对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，并将所有图片进行拼接；在矿物标本上设立2-3个明显特征点，测量出其两点间的距离；
选取几张有效图片并标定出所述特征点，基于两点间的距离给定两点间的距离距离约束，并再次进行解析空中三角测量，求出约束后的外方位元素；基于约束后的外方位元素建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型。
S4、从三维立体模型中去除多余杂物，并修复缺口；
比如当采集的图片中包括支撑矿物标本的支撑架时，三维立体模型中去除支撑矿物标本的支撑架，并修复缺口。具体的，通过PhotoShop从三维立体模型中去除支撑矿物标本的支撑架，通过ModelFun修复支架移除后的缺口。
S5、将修复后的三维立体模型发布到专用的三维互联网展示平台中，并将网页链接地址链接到课程教学平台中，供学生随时随地浏览学习。
实际矿物、岩石鉴定实训教学中，矿物、岩石样本种类繁多，为了更好的教学质量需要尽可能多的建立矿物、岩石样本的三维立体模型，矿物、岩石样本需要从采集的大量数据中筛选出一定数量的高质量图片，人为筛选费时费力，而且筛选标准可能不同，可能会存在个别低质量图片掺杂其中的情况，影响三维重建质量。本发明分别计算了采集的图片序列中相邻两张图片的重叠度、每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比，根据重叠度、每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分，可有效筛选出满足三维重建要求的高质量图片，避免人工筛选工作量大、筛选标准不明确的问题，实现图片自动筛选，提高图片筛选速度和质量，可为矿物/岩石标本的三维重建提供高质量、多角度的图片数据，有利于提高三维重建效率和准确度。
请参阅图3，与上述方法实施例相对应，本发明还提出一种基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示系统，所述系统包括：
数据获取模块10：按照事先设计的拍摄距离和角度，分上、中、下三条路线采集矿物/岩石标本360°图片数据；
数据筛选模块20：计算每张图片质量得分，根据图片质量得分从采集的图片数据中筛选出有效图片并编号；所述数据筛选模块具体包括：
序列生成单元：对每一条采集路线，将按照固定的拍摄顺序采集到的矿物/岩石标本一圈图片数据组成第一图片序列，对图片序列进行初步编号；
因素计算单元：从第一图片序列首部选取一张拍摄清晰、满足质量要求的图片作为基准图片；从基准图片开始，依次根据拍摄角度和距离对相邻图片进行视角变换/对基准图片及其相邻图片进行特征匹配，分别计算得到相邻两张图片的重叠区域，根据所述重叠区域计算第一图片序列中相邻两张图片的重叠度；所述重叠度根据相邻两张图片之间的交并比计算得到；获取图片序列中每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比；
质量评分单元：根据重叠度、清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分；
图片筛选单元：从所述第一图片序列中剔除图片质量得分低于预设阈值的图片，得到第二图片序列；分别计算第二图片序列中相邻两张图片之间的重叠度，若所有的重叠度均在预设范围区间内，则将第二图片序列中的图片作为有效图片；
若第二图片序列中存在相邻两张图片之间的重叠度小于预设阈值，补采集对应位置的图片，重新计算补采集的图片质量，将满足图片质量要求的补采集图片插入第二图片序列中的对应位置；将补采集后的第二图片序列中的图片作为有效图片。
三维重建模块30：对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，进行特征点标定，建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型；
模型修复模块40：从三维立体模型中去除多余杂物，并修复缺口；
联网展示模块50：用于将修复后的三维立体模型发布到三维互联网展示平台中，并将互联网展示平台的网页链接地址链接到学校的课程教学平台中。
以上方法实施例和系统实施例是对应的，不同实施例之间可相互参照。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法，其特征在于，所述方法包括：
按照事先设计的拍摄距离和拍摄角度，分上、中、下三条路线采集矿物/岩石标本的360°图片数据；
计算每张图片质量得分，根据图片质量得分从采集的图片数据中筛选出有效图片并编号；
对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，进行特征点标定，建立与矿物/岩石标本真实大小一致的三维立体模型；
从三维立体模型中去除多余杂物，并修复缺口；
将修复后的三维立体模型发布到专用的三维互联网展示平台中，并将网页链接地址链接到课程教学平台中。
2.根据权利要求1所述基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法，其特征在于，所述分上、中、下三条路线采集矿物/岩石标本360°图片数据具体为：
从矿物/岩石标本的斜上方按照第一拍摄距离和第一拍摄角度采集矿物/岩石标本360°图片数据；
沿矿物/岩石标本的侧面按照第二拍摄距离和第二拍摄角度采集矿物/岩石标本360°图片数据；
从矿物/岩石标本的斜下方按照第三拍摄距离和第三拍摄角度采集矿物/岩石标本360°图片数据；
所述第一拍摄距离、第二拍摄距离、第三拍摄距离为拍摄时相机摄像头位置到矿物/岩石标本中心坐标的距离；
所述第一拍摄角度、第二拍摄角度、第三拍摄角度分别为拍摄时相机摄像头的俯视角。
3.根据权利要求2所述基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法，其特征在于，所述计算每张图片质量得分，根据图片质量得分从采集的图片数据中筛选出有效图片具体包括：
对每一条采集路线，将按照固定的拍摄顺序采集到的矿物/岩石标本一圈图片数据组成第一图片序列；
从第一图片序列首部选取一张拍摄清晰、满足质量要求的图片作为基准图片；
从基准图片开始，依次根据拍摄角度和距离对相邻图片进行匹配，分别计算得到相邻两张图片的重叠区域，根据所述重叠区域计算第一图片序列中相邻两张图片的重叠度；所述重叠度根据相邻两张图片之间的交并比计算得到；若所述重叠度在预设区间范围内，判定相邻两张图片重叠度合格；
获取图片序列中每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比；
根据重叠度、清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分；
从所述第一图片序列中剔除图片质量得分低于预设阈值的图片，得到第二图片序列；
分别计算第二图片序列中相邻两张图片之间的重叠度，若所有的重叠度均在预设区间范围内，则将第二图片序列中的图片作为有效图片；
若第二图片序列中存在相邻两张图片之间的重叠度小于预设区间范围的下限值，补采集对应位置的图片，重新计算补采集的图片质量，将满足图片质量要求的补采集图片插入第二图片序列中的对应位置；将补采集后的第二图片序列中的图片作为有效图片。
4.根据权利要求1所述基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法，其特征在于，所述获取图片序列中每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比具体包括：
通过Brenner检测算法检测图片的清晰度；
提取矿物/岩石标本图片中的前景区域，将图片转换至HSV空间，取HSV空间中前景区域的明度均值作为光线量化值；
通过矿物/岩石标本图片的前景区域大小与整体图像大小的比值计算有效区域占比；所述前景区域为图片中矿物/岩石所占区域。
5.根据权利要求1所述基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法，其特征在于，所述根据重叠度、清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分具体包括：
对于图片序列中第i张图片，设重叠度为Ui、清晰度为Di、光线量化值为Li、有效区域占比为Wi，分别计算重叠度得分、清晰度得分、光线质量得分、有效区域得分；
设重叠度的最佳区间范围为[a,b]，重叠度得分为：
将通过Brenner检测算法检测到的清晰度作为清晰度得分：
根据光线量化值Li计算光线质量得分：
将有效区域占比Wi作为有效区域得分：
设定权重系数，将重叠度得分、清晰度得分、光线质量得分、有效区域得分加权求和计算得到每张图片质量得分。
6.根据权利要求1所述基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法，其特征在于，所述对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，基于标定的特征点建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型具体包括：
对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，并将所有图片进行拼接；
在矿物标本上设立2-3个明显特征点，测量出其两点间的距离；
选取K张有效图片并标定出所述特征点，基于两点间的距离给定两点间的距离距离约束，并再次进行解析空中三角测量，求出约束后的外方位元素；
基于约束后的外方位元素建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型。
7.根据权利要求1所述基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示方法，其特征在于，采用ContextCapture软件建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型；通过ModelFun和PhotoShop从三维立体模型中去除支撑矿物标本的支撑架，并修复缺口。
8.一种基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示系统，其特征在于，所述系统包括：
数据获取模块：按照事先设计的拍摄距离和角度，分上、中、下三条路线采集矿物/岩石标本360°图片数据；
数据筛选模块：计算每张图片质量得分，根据图片质量得分从采集的图片数据中筛选出有效图片并编号；
三维重建模块：对有效图片进行解析空中三角测量，求出每张图片的外方位元素，进行特征点标定，建立与矿物标本真实大小一致的三维立体模型；
模型修复模块：从三维立体模型中去除多余杂物，并修复缺口。
9.根据权利要求8所述基于互联网场景的矿物、岩石标本教学展示系统，其特征在于，所述数据筛选模块具体包括：
序列生成单元：对每一条采集路线，将按照固定的拍摄顺序采集到的矿物/岩石标本一圈图片数据组成第一图片序列；
因素计算单元：从第一图片序列首部选取一张拍摄清晰、满足质量要求的图片作为基准图片；从基准图片开始，依次根据拍摄角度和距离对相邻图片进行视角变换/对基准图片及其相邻图片进行特征匹配，分别计算得到相邻两张图片的重叠区域，根据所述重叠区域计算第一图片序列中相邻两张图片的重叠度；所述重叠度根据相邻两张图片之间的交并比计算得到；获取图片序列中每张图片的清晰度、光线量化值、有效区域占比；
质量评分单元：根据重叠度、清晰度、光线量化值、有效区域占比计算每张图片质量得分；
图片筛选单元：从所述第一图片序列中剔除图片质量得分低于预设阈值的图片，得到第二图片序列；分别计算第二图片序列中相邻两张图片之间的重叠度，若所有的重叠度均在预设范围区间内，则将第二图片序列中的图片作为有效图片；
若第二图片序列中存在相邻两张图片之间的重叠度小于预设阈值，补采集对应位置的图片，重新计算补采集的图片质量，将满足图片质量要求的补采集图片插入第二图片序列中的对应位置；将补采集后的第二图片序列中的图片作为有效图片，为有效图片编号。
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