Hvad er fotometrisk stereo?
I computergrafik og mere specifikt computervisionsapplikationer er fotometrisk stereo processen med at skabe en tredimensionel (3D) model eller repræsentation af et todimensionelt (2D) billede baseret på den måde objekterne i billedet reflekterer eller bryder lys. Når en fotometrisk stereoalgoritme anvendes til et objekt, skal der være mere end et kildebillede tilgængeligt til analyse. For hvert af de kildebilleder, der skal bruges, skal objektet generelt vises i en statisk position, mens lyskilden flyttes for at afsløre forskellige aspekter af objektets overflade. Enkle metoder til fotometrisk stereobillede skal kende lysets placering i forhold til objektet, og de fungerer bedst, når objektet er lavet af et enkelt materiale, så højdepunkter og skygger kan måles forudsigeligt. Meget mere avancerede algoritmer og teknikker kræver ikke så meget information på forhånd og kan tage flere antagelser eller endda interpolere overflader for at fuldføre et delvist forhindret billede.
Det grundlæggende koncept med fotometrisk stereo involverer at tage flere billeder af et objekt med lyskilden i hvert billede bevæget omkring objektet, mens objektet forbliver på samme sted. Ved at måle nøjagtigt, hvordan skyggerne og højdepunkterne falder på overfladen på objektet i hvert billede, kan overfladens normaler - den retning, en overflade vender mod - beregnes. Efter at have samlet information om normaler for et måles områder på et objekt på tværs af en række 2D-billeder, kan en 3D-model af objektet konstrueres.
Faktorer som dybden af skyggerne og intensiteten af højdepunkterne hjælper med til at bestemme de forskellige højder på overfladetopografien. Objekter, der har en blank overflade, er de nemmeste at måle med fotometrisk stereo, mens genstande, der er lavet af et materiale med mere subtile skygger, såsom blødt stof, kan være vanskeligere. Et objekt, der har en yderst reflekterende overflade, såsom poleret krom, kan byde på nogle problemer uden korrekt billedjustering, fordi reflektionerne kan give falske resultater. Algoritmerne fungerer bedst, når der kun er en enkelt lyskilde og ingen projicerede skygger, i modsætning til et areallys, flere lyskilder eller et lys, der skinner gennem et vindue eller anden åbning.
Der er flere anvendelser til fotometriske stereoteknikker. I real-time computersynsbehandling kan det bruges til at bestemme dybden af objekter i en scene. Det kan også bruges til at oprette nøjagtige 3D-modeller af objekter i fotografier til historiske, arkiverende eller analytiske formål.