基于偏振分析的透明物體的三維重建.pdf

1、三維重建技術(shù)一直是技術(shù)研究領(lǐng)域的一個重要課題，被廣泛的應(yīng)用于物體識別和工程測量中。目前，國內(nèi)對物體形狀測定的研究才剛剛起步，尤其在透明物體的形狀測定方面尚未有研究成果見諸報端。因此，對透明物體三維重建的研究具有極其重要的意義和實用價值。根據(jù)不同的輸入信息和重構(gòu)模型，出現(xiàn)了眾多重建物體三維面型的研究方法，重建方向可以分為兩大類：一類是依據(jù)目標的輪廓、紋理、陰影、一系列的運動圖像等二維信息，從中提取特征來重建目標的空間拓撲；另一類是通過獲取

2、目標三維測量的散亂數(shù)據(jù)點集來進行曲面重建。但是這兩類方法都不能有效的對透明物體進行三維重建。 本文運用菲涅耳反射方程推導出偏振度與透明物體表面法線間對應(yīng)關(guān)系的數(shù)學模型，并在此基礎(chǔ)上提出了一種簡便、有效的重建透明物體表面形狀的方法。文章詳細分析了透明物體表面反射光的成分和偏振特性，并提出了一種求解入射面方位角的迭代方法；在討論了不同曲面高斯映射的基礎(chǔ)上提出了一種布儒斯特分區(qū)理論；運用微分幾何知識解決了偏振度與入射角之間的對應(yīng)模糊問