一种非朗伯表面SFS的快速粘性解算法

• 作者: 宋玉贵 王国珲
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 学科: 工学
• 关键词: 明暗恢复形状 粘性解 非朗伯表面 Hamilton函数
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 1577-1583
• 页数: 7页
• 分类号: TP391
• 字数: 4862字
• 语种: 中文

摘要

针对传统的非朗伯表面明暗恢复形状(SFS)算法存在运行时间长、精度不高的问题,提出了一种粘性意义下的明暗恢复形状快速算法.首先,非朗伯物体表面采用Oren-Nayar模型描述其表面反射属性,摄像机镜头使用适合于实际成像过程的透视投影模式,同时假设光源置于镜头像方主点附近,建立了上述情况下的图像辐照度方程,此方程蕴含着非朗伯表面的高度信息.其次,将辐照度方程转化为Hamilton-Jacobi (H-J)类偏微分方程,运用Legendre变换和最优控制理论得到H-J方程对应的Hamilton函数的控制形式.接着,建立了Hamilton函数的逼近算法,使用非线性规划原理构建Hamilton函数最优问题的等价约束问题,利用得到的最优控制并通过Newton法最终得到了H-J方程的粘性解,该粘性解即是非朗伯物体表面的高度.实验结果表明,提出的算法与典型的基于Lax-Friedrichs方法的算法相比,所需要的运行时间大幅度减少,重构的物体表面的高度平均误差与均方根误差也有较大幅度降低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋玉贵	西安工业大学光电工程学院	37	162	7.0	11.0
2	王国珲	西安工业大学光电工程学院	28	134	7.0	10.0