Vad är fotometrisk stereo?

I datorgrafik och, specifikt, datorsynsapplikationer, är fotometrisk stereo processen att skapa en tredimensionell (3D) -modell eller representation av en tvådimensionell (2D) bild baserad på hur objekten i bilden reflekterar eller bryter ljus. När en fotometrisk stereoalgoritm tillämpas på ett objekt måste det finnas mer än en källbild tillgänglig för analys. För att var och en av källbilderna ska användas bör objektet i allmänhet visas i en statisk position, medan ljuskällan flyttas för att avslöja olika aspekter av objektets yta. Enkla metoder för fotometrisk stereoavbildning måste veta platsen för lamporna i förhållande till objektet, och de fungerar bäst när objektet är tillverkat av ett enda material så att höjdpunkterna och skuggorna kan förutsägas. Mycket mer avancerade algoritmer och tekniker kräver inte så mycket information i förväg och kan göra flera antaganden, eller till och med interpolera ytor, för att slutföra en partiAlly hindrad bild.

Det grundläggande konceptet för fotometrisk stereo innebär att ta flera bilder av ett objekt med ljuskällan i varje bild flyttade runt objektet medan objektet förblir på samma plats. Genom att mäta exakt hur skuggorna och höjdpunkterna faller på ytan på objektet i varje bild, kan ytnormalerna - den riktning som en yta vetter mot - beräknas. Efter att ha sammanställt information om normalerna i de mätbara områdena i ett objekt över en serie med 2D -bilder kan en 3D -modell av objektet konstrueras.

Faktorer som djupet på skuggorna och intensiteten i höjdpunkterna hjälper till att bestämma de olika höjderna på yttopografin. Föremål som har en glansig yta är de enklaste att mäta med fotometrisk stereo, medan föremål som är gjorda av ett material med mer subtila skuggor, som mjukt tyg, kan vara svårare. En oBject som har en mycket reflekterande yta, såsom polerad krom, kan ge några problem utan korrekt bildjusteringar, eftersom reflektionerna kan ge falska resultat. Algoritmerna fungerar bäst när det bara finns en enda ljuskälla och inga projicerade skuggor, i motsats till ett områdesljus, flera ljuskällor eller ett ljus som lyser genom ett fönster eller annan öppning.

Det finns flera användningsområden för fotometriska stereotekniker. I realtids datorvisionsbehandling kan den användas för att bestämma djupet på objekt inom en scen. Det kan också användas för att skapa exakta 3D -modeller av föremål i fotografier för historiska, arkiv eller analytiska ändamål.