Wat is fotometrische stereo?
In computerafbeeldingen en, meer specifiek, computer vision-applicaties, is fotometrische stereo het proces van het creëren van een driedimensionaal (3D) model of weergave van een tweedimensionaal (2D) beeld op basis van de manier waarop de objecten in de afbeelding licht reflecteren of breken. Wanneer een fotometrisch stereo -algoritme op een object wordt toegepast, moet er meer dan één bronafbeelding beschikbaar zijn voor analyse. Om elk van de bronbeelden te gebruiken, moet het object in het algemeen in een statische positie verschijnen, terwijl de lichtbron wordt verplaatst om verschillende aspecten van het oppervlak van het object te onthullen. Eenvoudige methoden voor fotometrische stereo -beeldvorming moeten de locatie van de lichten kennen in relatie tot het object, en ze werken het beste wanneer het object is gemaakt van een enkel materiaal, zodat de hoogtepunten en schaduwen voorspelbaar kunnen worden gemeten. Veel meer geavanceerde algoritmen en technieken vereisen niet zoveel informatie vooraf en kunnen verschillende veronderstellingen, of zelfs oppervlakken interpoleren, om een parti te voltooienbondgenoot belemmerde afbeelding.
Het basisconcept van fotometrische stereo omvat het nemen van verschillende afbeeldingen van een object met de lichtbron in elke afbeelding die rond het object is verplaatst, terwijl het object op dezelfde locatie blijft. Door precies te meten hoe de schaduwen en hoogtepunten op het oppervlak van het object in elk beeld vallen, kunnen de oppervlakte -normalen - de richting van een oppervlakte - worden berekend. Na het samenstellen van informatie over de normalen van de meetbare gebieden van een object over een reeks 2D -afbeeldingen, kan een 3D -model van het object worden geconstrueerd.
Factoren zoals de diepte van de schaduwen en intensiteit van de hoogtepunten helpen bij het bepalen van de verschillende hoogten van de oppervlaktetopografie. Objecten met een glanzend oppervlak zijn het gemakkelijkst te meten met fotometrische stereo, terwijl objecten die zijn gemaakt van een materiaal met subtielere schaduwen, zoals zachte stof, moeilijker kunnen zijn. Een OBject dat een zeer reflecterend oppervlak heeft, zoals gepolijst chroom, kan enkele problemen opleveren zonder de juiste beeldaanpassingen, omdat de reflecties valse resultaten kunnen geven. De algoritmen werken het beste wanneer er slechts één lichtbron is en geen geprojecteerde schaduwen, in tegenstelling tot een gebiedslicht, meerdere lichtbronnen of een licht dat door een raam of een andere opening schijnt.
Er zijn verschillende toepassingen voor fotometrische stereo -technieken. In realtime verwerking van computer vision kan het worden gebruikt om de diepte van objecten binnen een scène te bepalen. Het kan ook worden gebruikt om nauwkeurige 3D -modellen van objecten in foto's te maken voor historische, archief- of analytische doeleinden.