[发明专利]基于散射信息校正的单目偏振三维重建方法

权利要求书

1.一种基于散射信息校正的单目偏振三维重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)获取待重建物体的若干不同偏振角度的偏振图像；

(b)根据所述偏振图像计算所述待重建物体的漫反射强度；包括：

(b1)根据所述偏振图像计算得到所述偏振图像像素点的最大色度值；

(b2)根据所述偏振图像像素点的最大色度值得到所述偏振图像像素点的漫反射强度的总和；

(b3)根据所述偏振图像像素点的漫反射强度的总和得到所述偏振图像像素点各通道的镜面反射强度；

(b4)根据所述偏振图像像素点各通道的镜面反射强度得到所述待重建物体的漫反射强度；

(c)根据若干所述待重建物体的漫反射强度计算所述待重建物体的第一表面法线；包括：

(c1)根据若干所述待重建物体的漫反射强度计算所述待重建物体的偏振度和方位角；

(c2)根据所述偏振度计算所述待重建物体表面入射光的天顶角；

(c3)根据所述方位角和所述天顶角计算所述第一表面法线；

(d)根据所述待重建物体的光强计算所述待重建物体的第二表面法线；包括：

(d1)根据所述待重建物体的光强得到所述第二表面法线满足的函数关系；

(d2)利用正则化模型，根据所述函数关系得到所述第二表面法线；

(e)利用所述第二表面法线校正所述第一表面法线，得到所述待重建物体的第三表面法线；

(f)根据所述第三表面法线完成所述三维重建；包括：

对第三表面法线进行积分获得归一化后的Z轴分量以完成所述三维重建。

2.根据权利要求1所述的三维重建方法，其特征在于，步骤(b4)包括：

(b41)根据所述偏振图像像素点各通道的镜面反射强度得到所述偏振图像像素点各个通道的漫反射强度；

(b42)根据所述偏振图像像素点各通道的漫反射强度得到所述待重建物体的漫反射强度。

3.根据权利要求1所述的三维重建方法，其特征在于，步骤(f)包括：

(f21)对所述第三表面法线进行积分以获得归一化后的Z轴分量；

(f22)利用棋盘法计算所述待重建物体两点的真实深度；

(f23)根据所述两点的真实深度和所述归一化后的Z轴分量得到所述待重建物体的归一化前的Z轴分量以完成三维重建。

4.根据权利要求3所述的三维重建方法，其特征在于，步骤(f22)包括：

(x1)采集不同角度下的棋盘图像；

(x2)根据所述棋盘图像计算内参数矩阵；

(x3)根据所述内参数矩阵得到所述待重建物体成像平面的两点坐标；

(x4)根据所述两点成像平面的坐标计算所述两点的真实深度。

5.根据权利要求4所述的三维重建方法，其特征在于，步骤(x2)包括：

(x21)根据所述棋盘图像得到若干角点的像素坐标；

(x22)根据所述角点的像素坐标计算单应性矩阵；

(x23)根据所述单应性矩阵计算对称矩阵；

(x24)根据所述对称矩阵计算所述内参数矩阵。

6.根据权利要求4所述的三维重建方法，其特征在于，步骤(x3)包括：

(x31)根据所述内参数矩阵修正所述待重建物体的像素平面的两点坐标；

(x32)根据所述像素平面的两点坐标得到所述待重建物体成像平面的两点坐标。