2D-光度立體成像簡述

光度立體成像（Photometric Stereo）是一種利用不同光照條件下拍攝的多張圖片來恢復(fù)物體表面形狀和反射屬性的技術(shù)。該方法基于光學(xué)物理模型，假設(shè)物體表面是朗伯（Lambertian）反射，即反射光強(qiáng)與觀察方向無關(guān)。

• 朗伯表面假設(shè)：表面反射的光強(qiáng)度僅與表面的法線方向和光源方向有關(guān)。
  
• 光源變化：通過改變光源的方向，獲取物體在不同光照條件下的圖像。
  
• 圖像分析：分析這些圖像，提取出物體表面的形狀信息。

現(xiàn)今2D機(jī)器視覺行業(yè)，經(jīng)常碰到某些對象具有3D立體表面，這使準(zhǔn)確識別表面缺陷變得更加困難，例如浮雕，紋理化或高反射性表面，以及那些對象幾乎沒有特征對比度或紋理的對象。

在機(jī)器視覺中常規(guī)使用的標(biāo)準(zhǔn)光源和工業(yè)相機(jī)配置僅從單個照明/觀測視角捕獲圖像。

因此，這在某些應(yīng)用中可能是無效的，因為通常不能根據(jù)在單個圖像點記錄的強(qiáng)度值來確定局部表面形狀（包括壓紋或其他3D細(xì)節(jié)）。

為了在這些困難的物體表面上實現(xiàn)適合特征的表面對比度并最終收集3D透視圖，可以將“光度立體”應(yīng)用于在保持觀察方向不變的同時，改變連續(xù)觀察之間的入射照明方向。

光度立體是一種使用多個光源方向估計表面幾何形狀的方法。

這種方法的用途是可以重建出物體表面的法向量，以及物體不同表面點的反射率。所需要做的只是采集三張以上不同方向的光照射物體的圖像。

這個過程中，物體和相機(jī)都不動，整個過程非常的簡潔。

通過處理光度立體法給出的反射率圖，法向量圖，即可實現(xiàn)對凹凸特征的增強(qiáng)，對不同反射率材

質(zhì)的區(qū)分，以及重建深度圖。

塑料表面字符

塑料瓶蓋表面缺陷及字符識別