一种基于近似点光源模型的光度立体视觉系统标定方法

• 作者: 宋展 焦国华 聂颖
• 来源期刊: 集成技术
• 学科: 工学
• 关键词: 光度立体视觉 三维重建 点光源 光照模型 系统标定
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 页码范围: 38-48
• 页数: 11页
• 分类号: TP37
• 字数: 6454字
• 语种: 中文

摘要

文章研究了一种由近似点光源组成的光度立体视觉系统的标定方法。由于光源自身的非均匀发光特性，传统的平行光和点光源模型不再适用，为实现精确的三维法向重建，必须对光源及光照场进行精确的标定。论文首先根据光源自身的发光特性建立其辐射度模型，进而提出了一种两步标定策略，对光源位置参数及主光轴参数进行标定。以相机作为参照系，提出了一种多球标定方法，用于计算各个光源的位置参数，该方法利用相机观察到的多个球面高光点图像坐标，结合球体轮廓线及球体半径实现了光源位置的精确计算。为实现光源主光轴参数的估算，提出了一种基于参考平面的标定方法，通过分析近似点光源照射下的平面亮度分布，结合等亮度线拟合策略实现了光源主光轴方向参数的计算。基于系统标定参数以及光源的发光模型，就可以对每个场景点的入射光条件进行精确建模，从而实现精确的法向计算。在实验部分，分别对标准几何物体和自由曲面物体进行三维重建实验，并与传统的平行光及点光源模型进行了对比。结果显示，所提出的标定方法能够在非均匀光照条件下获得精确的三维法向重建结果。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋展	中国科学院深圳先进技术研究院	12	17	3.0	3.0
2	焦国华	中国科学院深圳先进技术研究院	14	64	4.0	8.0
3	聂颖	中国科学院深圳先进技术研究院	1	1	1.0	1.0