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(gè)重要課題，被廣泛的應(yīng)用于物體識(shí)別和工程測(cè)量中。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)物體形狀測(cè)定的研究才剛剛起步，尤其在透明物體的形狀測(cè)定方面尚未有研究成果見(jiàn)諸報(bào)端。因此，對(duì)透明物體三維重建的研究具有極其重要的意義和實(shí)用價(jià)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(lèi)：一類(lèi)是依據(jù)目標(biāo)的輪廓、紋理、陰影、一系列的運(yùn)動(dòng)圖像等二維信息，從中提取特征來(lái)重建目標(biāo)的空間拓?fù)洌涣硪活?lèi)是通過(guò)獲取

2、目標(biāo)三維測(cè)量的散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)集來(lái)進(jìn)行曲面重建。但是這兩類(lèi)方法都不能有效的對(duì)透明物體進(jìn)行三維重建。 本文運(yùn)用菲涅耳反射方程推導(dǎo)出偏振度與透明物體表面法線間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上提出了一種簡(jiǎn)便、有效的重建透明物體表面形狀的方法。文章詳細(xì)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(yùn)用微分幾何知識(shí)解決了偏振度與入射角之間的對(duì)應(yīng)模糊問(wèn)