物體表面反射特性測(cè)定方法的研究.pdf

1、根據(jù)圖像信息重構(gòu)物體三維形狀是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。而由單幅圖像的明暗度信息恢復(fù)物體表面形狀（Shape from Shading,SFS）的方法是其中的一個(gè)重要分支。SFS方法只需要單幅圖像的灰度信息即可實(shí)現(xiàn)物體表面的三維重構(gòu)。在制造、醫(yī)療、空間技術(shù)等領(lǐng)域都有著非常廣闊的應(yīng)用前景。也受到越來越多的研究者的關(guān)注。
　　 但SFS方法一般是基于物體表面為漫反射表面的假設(shè)，而在實(shí)際中一般物體表面既發(fā)生了漫反射又發(fā)生了鏡面

2、反射，這給SFS方法的應(yīng)用帶來極大的困難。研究物體表面反射特性，分離漫反射與鏡面反射成分，已成為SFS方法廣泛應(yīng)用中迫切需要解決的問題。
　　 本文在分析現(xiàn)有物體表面反射模型的基礎(chǔ)上，深入研究了表面反射特性的測(cè)量方法，構(gòu)建了表面反射特性的測(cè)定裝置，并對(duì)一些典型物體表面反射特性進(jìn)行了測(cè)量。為SFS中漫反射與鏡面反射成分分離提供了技術(shù)保障。
　　 本文對(duì)物體表面漫反射、鏡面反射及混合反射模型進(jìn)行了研究，并對(duì)幾種典型的混合反射

3、模型，如Phong模型、Torrance-Sparrow模型、Cook-Torrace模型和Nayar模型進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　 以LED 為光源、光敏晶體管為光電探測(cè)器。建構(gòu)了表面反射特性測(cè)定裝置。設(shè)計(jì)了電流—電壓轉(zhuǎn)換、電壓放大和濾波的信號(hào)調(diào)理電路，利用藍(lán)津信息運(yùn)動(dòng)控制卡中A/D轉(zhuǎn)換功能和串口通訊功能實(shí)現(xiàn)了測(cè)量結(jié)果的顯示與分析。
　　 對(duì)物體表面反射特性的測(cè)量原理進(jìn)行了研究，推導(dǎo)了測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并選擇混合反射Ph