O que é estéreo fotométrico?

Em computação gráfica e, mais especificamente, em aplicativos de visão computacional, o estéreo fotométrico é o processo de criação de um modelo tridimensional (3D) ou representação de uma imagem bidimensional (2D) com base na maneira como os objetos na imagem refletem ou refratam luz. Quando um algoritmo estéreo fotométrico é aplicado a um objeto, deve haver mais de uma imagem de origem disponível para análise. Para cada uma das imagens de origem a serem usadas, o objeto geralmente deve aparecer em uma posição estática, enquanto a fonte de luz é movida para revelar diferentes aspectos da superfície do objeto. Métodos simples de imagem estéreo fotométrica devem conhecer a localização das luzes em relação ao objeto e funcionam melhor quando o objeto é feito de um único material para que os realces e as sombras possam ser medidos de forma previsível. Algoritmos e técnicas muito mais avançados não requerem tanta informação com antecedência e podem fazer várias suposições, ou mesmo interpolar superfícies, para concluir uma imagem parcialmente obstruída.

O conceito básico de estéreo fotométrico envolve capturar várias imagens de um objeto com a fonte de luz em cada imagem movida ao redor do objeto enquanto o objeto permanece no mesmo local. Medindo exatamente como as sombras e os realces caem na superfície do objeto em cada imagem, a normal da superfície - a direção que a superfície está voltada - pode ser calculada. Após compilar informações sobre as normais das áreas mensuráveis ​​de um objeto em uma série de imagens 2D, um modelo 3D do objeto pode ser construído.

Fatores como a profundidade das sombras e a intensidade dos realces ajudam a determinar as diferentes alturas da topografia da superfície. Objetos com uma superfície brilhante são os mais fáceis de medir com estéreo fotométrico, enquanto objetos feitos de um material com sombras mais sutis, como tecidos macios, podem ser mais difíceis. Um objeto que possui uma superfície altamente refletiva, como o cromo polido, pode apresentar alguns problemas sem os devidos ajustes de imagem, pois os reflexos podem gerar resultados falsos. Os algoritmos funcionam melhor quando há apenas uma única fonte de luz e nenhuma sombra projetada, em oposição a uma área de luz, várias fontes de luz ou uma luz que brilha através de uma janela ou outra abertura.

Existem vários usos para técnicas estéreo fotométricas. No processamento da visão por computador em tempo real, ele pode ser usado para determinar a profundidade dos objetos em uma cena. Também pode ser usado para criar modelos 3D precisos de objetos em fotografias para fins históricos, arquivísticos ou analíticos.