單幅正視灰度圖像三維重建及偽彩處理的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、單幅正視灰度圖像三維重建及偽彩處理的研究與實(shí)現(xiàn)目錄目錄摘要.....................................……，.........……H工ABSTRACT....................................................……工V第一章緒論.................................................……11.1本文的選題背景.......

2、....................................……11.1.1數(shù)字圖像三維重建及偽彩處理現(xiàn)狀的概述...............……11.1.2數(shù)字圖像三維重建及偽彩處理方法的評(píng)論...............……61.2本文的研究工作...........................................……81.3本文的章節(jié)安排.................................

3、..........……9第二章本文研究工作的基礎(chǔ)...................................……102.1圖像光度學(xué)原理..........................................……102.1.1點(diǎn)光源的發(fā)光強(qiáng)度與擴(kuò)展光源的面發(fā)光強(qiáng)度............……102.1.2面發(fā)光強(qiáng)度與亮度的關(guān)系............................……102.1.3景物表面的照度

4、..…，..............................……H2.1.4景物表面的發(fā)光強(qiáng)度..................……，....……，二n2.2成像幾何學(xué)原理..........……，.........................……122.2.1單透鏡縮放成像系統(tǒng)................................……122.2.2雙透鏡放大成像系統(tǒng).......................

5、.........……132.3二維正視灰度圖像的偽彩處理方法..…，....................……14第三章本文提出的單幅正視灰度圖像的三維重建方法..…，.......……163.1景物在觀察器中的二維成像模型.............................……163.1.1景物在觀察器中成像的照度..........................……163.1.2景物在觀察器中的二維成像模型.......

6、...............……163.1，3成象模型實(shí)用意義的探討..…，..........……、.....……173.1.4用目標(biāo)物二維圖像的灰度求其表層第三維的深度二，.....……183.2宏觀攝影圖像的三維重建模型....................……，...……193.2.1普通相機(jī)遠(yuǎn)攝圖像的三維重建模型....................……193.2.2普通相機(jī)近攝圖像的三維重建模型............

7、........……233.3微觀攝影圖像的三維重建模型..............................……263.3.1顯微鏡攝影系統(tǒng)成像原理與三維重建.....……，......……263.3.2實(shí)體顯微鏡灰度攝影圖像的三維重建模型........……，..…293.3.3生物顯微鏡灰度攝影圖像的三維重建模型..…‘.，...……，二333.3.4金相顯微鏡灰度攝影圖像的三維重建模型..............……36第

8、四章本文提出的三維灰度圖像的偽彩處理方法，................……39單幅正視灰度圖像三維重建及偽彩處理的研究與實(shí)現(xiàn)摘要摘要本文研究的主要內(nèi)容是單幅正視灰度圖像的一種三維重建方法及三維圖像的偽彩色處理。本文提出的三維重建方法，可歸類(lèi)于國(guó)內(nèi)外熱門(mén)研究的從陰影恢復(fù)形狀之法，但有所不同。本法依據(jù)光度學(xué)照度平方反比定律，指出點(diǎn)光源光強(qiáng)之垂直分量入射目標(biāo)物表面獲得的照度，反比于點(diǎn)光源到受照面距離的平方論證物表照度還可被視為擴(kuò)展光源將層

9、面深度信息反射到觀察器里，物表層面在觀察器視屏成像的照度，同樣反比于擴(kuò)展光源到成像距離的平方。這就是本文提出的目標(biāo)物在觀察器成像照度的平方反比公式。據(jù)此建立了目標(biāo)物在觀察器二維成像的模型，引出了單幅正視圖像灰度映射目標(biāo)物表層深度的關(guān)系式。還討論了該模型其它實(shí)用的可能性，例如利用圖像灰度求光源強(qiáng)度與角度，利用圖像灰度求材質(zhì)表面反射率或吸收率，利用光源強(qiáng)度或表面反射率求物表層深度(或者相反)等。本文參考普通相機(jī)宏觀攝影和實(shí)體顯微鏡、生物顯微

10、鏡、金相顯微鏡微觀攝影的光學(xué)成像系統(tǒng)的參數(shù)，進(jìn)一步建立了用這些觀察器所拍攝的單幅正視灰度圖像三維重建的數(shù)學(xué)模型。本文按照各種觀察器不同放大倍率攝影參數(shù)所建數(shù)學(xué)模型的關(guān)系式，采用MATLAB語(yǔ)言編程予以計(jì)算和可視化處理，在計(jì)算機(jī)視屏顯示了經(jīng)過(guò)三維重建及偽彩色處理的目標(biāo)物立體形狀。本文研究的三維重建及偽彩處理方法，可普遍應(yīng)用于許多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別適合于歷史資料中僅存的單幅灰度正視圖片，其中目標(biāo)物表面形狀的恢復(fù)及其特征的偽彩處理。關(guān)鍵詞照度