人类社会在发展中留下的许多珍贵的文物,诸如非常有价值的佛像,经过自然界的侵蚀和人为破坏,变得残缺不全甚至面临消失。因此,对于佛像的修缮和维护成为当前文物保护的重要工作。通过传统手段根本无法获取佛像原貌的所有测量数据,特别是已经破坏的佛像数据。三维激光扫描技术作为一种全新的测量技术手段,在立体测绘技术领域掀起一场颠覆性革命。近年来,三维激光扫描技术作为地球空间信息科学领域热门研究话题,在国内文物保护领域得到了广泛应用。它采用非接触的方式和主动测量方法采集海量高精度三维坐标,打破了常规测量技术在时间、空间、精度等的局限性,可以快速和高精度地将现实实体的三维空间信息转换成电脑便于处理和建模的三维立体数据。本文以白佛山石窟佛像保护为背景,以三维激光扫描技术为技术支撑,以白佛山佛像群为研究对象,研究佛像不规则集合体的三维数据获取和三维模型重建方法。通过地面三维激光扫描仪和手持激光扫描仪对佛像群的扫描,采集海量高精度三维坐标,得到各佛像的点云数据;并通过逆向工程软件Geomagic studio12对采集到的实体的点云,进行多站数据拼接处理和三维建模和实体重构,实现三维几何建模、缩减数据、三维模型修补。并对生成佛像的三维数字模型进行纹理贴图处理,得到佛像群逼真的三维模型,对佛像的三维模型进行定向得到立剖面图和剖面线,把立面图和剖面线导入到AutoCAD中得到AutoCAD格式的立面图和剖面线,为佛像的长久保存、修缮恢复和建立数字博物馆提供基础数据和准确的第一手资料,也为文物保护单位和决策部门提供佛像保护的可行性方案,具有重要的现实意义。