基于偏振分析的物體表面形狀恢復(fù)方法研究.pdf

1、三維重建是指從表示物體三維屬性的采樣數(shù)據(jù)集中構(gòu)建出合理的三維自由曲面，是要為已存在的曲面建立模型。它作為當(dāng)今熱門的虛擬顯示和科學(xué)可視化的基礎(chǔ)，被廣泛應(yīng)用于檢測(cè)和觀察中。 反射光的偏振中包含了物體的各種信息，可為恢復(fù)物體表面形狀提供有效的采樣數(shù)據(jù)集。通過分析物體表面反射光的偏振分布，可以獲得有關(guān)物體表面形態(tài)和反射特性的信息。而迄今為止，關(guān)于利用反射光的偏振來恢復(fù)物體表面形狀的研究在國內(nèi)尚未見報(bào)道，國外的相關(guān)文獻(xiàn)也大多側(cè)重于透明物體

2、和金屬。本文首次針對(duì)表面光滑的非透明絕緣體，進(jìn)行了基于反射光偏振分析恢復(fù)其表面形狀的研究。 文中以菲涅耳反射理論為基礎(chǔ)，參照金屬表面的折反射模型，推導(dǎo)出表面光滑的非透明絕緣體的偏振度與表面法線間的函數(shù)關(guān)系，據(jù)此構(gòu)建相應(yīng)算法，對(duì)由CCD相機(jī)拍得的被測(cè)物體的偏振灰度圖像進(jìn)行處理，重建出被測(cè)物體的表面形狀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了文中提出的方法是可行的，且與以往的重建方法相比，具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、處理數(shù)據(jù)量小、成本低的優(yōu)點(diǎn)，有很好的應(yīng)用前景。本文的研