[发明专利]用于从对象的图像生成立体地形图的方法、系统和介质

权利要求书

1.一种方法，用于从对象(107)的多个图像获得所述对象的表面的模型，其中所述对象(107)由一个或多个照射源(104、105、106)照射，该方法包括：

-获得图像的集合，每个图像包括像素阵列且表示对象的类似视图，其中所述类似视图在不同的照射条件下获得；

-依据下列未知的模型分量定义表达所述图像的已知像素强度值的模型函数f：

-第一模型分量A，表示所述对象(107)在每一个像素位置的反射率，并且所述第一模型分量是对于所述多个图像都相同的反射率值；

-第二模型分量L，表示用于每个图像的照射强度，所述第二模型分量是对于每个图像的所有像素都相同的照射源强度值；

-第三模型分量V，表示特定的照射方向，所述第三模型分量为对于每个图像不同但对于每个图像的所有像素都相同的照射向量；

-第四模型分量N，表示所述对象表面在每一个像素位置的表面法向量方向，所述第四模型分量是对于所有图像都相同的法线向量；

-执行一个或多个序列的最小化运算来最小化从所述图像的集合获得的像素值与使用所述模型函数f计算得到的像素值之间的差函数，每个最小化运算通过允许所述模型分量A、L、V、N的其中之一变动而其他模型分量保持不变来执行；

-输出所述第四模型分量N作为所述对象表面的所述模型；

其中所述序列的最小化运算包括迭代循环，在所述迭代循环中每个所述模型分量A、L、V、N在后续迭代之前轮流改变至少一次，所述迭代循环重复直到满足结束条件；并且

其中所述迭代循环包括一个或多个内部循环，其中所述模型分量A、L、V、N的第一子集(V、N)在所述模型分量A、L、V、N的第二子集(A、L)变动之前变动多次。

2.如权利要求1所述的方法，其中一个内部循环包括改变所述第三模型分量V和所述第四模型分量N多次。

3.如权利要求1所述的方法，其中一个内部循环包括改变所述第一模型分量A和所述第二模型分量L。

4.如权利要求1所述的方法，其中改变所述第三模型分量V和所述第四模型分量N的最小化运算在改变所述第一模型分量A和所述第二模型分量L的最小化被执行前执行多次。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一模型分量A包括第一模型子分量A’和第一结构分量W_A，其中所述第一结构分量W_A调适所述第一模型子分量A’来复制所述对象(107)的表面特性。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述第二模型分量L包括第二模型子分量L’和第二结构分量W_L，其中所述第二结构分量W_L调适所述第二模型子分量L’来复制所述照射源(104、105、106)的照射条件。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述第三模型分量V包括第三模型子分量V’和第三结构分量W_V，其中所述第三结构分量W_V调适所述第三模型子分量V’来复制所述照射源(104、105、106)的所述照射条件。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述第一结构分量W_A表示用于所述多个图像的相同系数，该系数包括对于所述多个图像的每个像素都相同的反射率值。

9.如权利要求6所述的方法，其中所述第二结构分量W_L表示对于来自所述多个图像中一图像的所述像素都相同的强度系数。

10.如权利要求7所述的方法，其中所述第三结构分量W_V表示与所述多个图像中一个图像关联的一个照射源(104、105、106)的照射方向，该照射方向对于来自所述多个图像中一图像的所有像素都是相同的。

11.如任一在前权利要求所述的方法，其中所述一个或多个照射源(104、105、106)包括红色通道、绿色通道和蓝色通道。