基于模擬退火的從明暗恢復(fù)陰影算法研究.pdf

1、圖書分類號：O221.4學(xué)校代碼：10213U.D.C.:519.211密級：公開理學(xué)碩士學(xué)位論文基于模擬退火的從明暗恢復(fù)陰影算法研究碩士研究生：岳孝峰導(dǎo)師：張池平教授申請學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：計算數(shù)學(xué)所在單位：數(shù)學(xué)系答辯日期：2009年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要從明暗恢復(fù)陰影方法(ShapefromshadingSFS)是計算機視覺中被動三維測量技術(shù)的重要方法之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線自動

2、化測量、醫(yī)學(xué)、地形測量及月球或星球表面形狀恢復(fù)。該方法主要利用物體表面每一點在灰度圖像中相應(yīng)像素點的亮度值來重構(gòu)物體三維表面高度，所重構(gòu)的三維信息能夠體現(xiàn)物體表面形狀的細節(jié)信息。根據(jù)物體表面物理特性的不同，曲面反射可以分為漫反射、鏡面反射或更復(fù)雜的反射形式。漫反射表面的亮度與入射光強成正比。但對于實際物體，漫反射模型過于簡單。實際上，真實物體表面的反射介于漫反射和鏡面反射之間。為簡化問題，傳統(tǒng)的從明暗恢復(fù)陰影算法普遍基于漫反射模型，在實

3、際成像建模中存在誤差；再者由于拍攝二維圖像時，經(jīng)常存在鏡面高光，傳統(tǒng)的算法只能將其當(dāng)作漫反射成分處理，從而導(dǎo)致恢復(fù)的形狀不準確。為此，本文考慮二分光問題在從明暗恢復(fù)陰影算法中的應(yīng)用，采用混合光照模型，提出了一種基于模擬退火估計算法來克服這個缺點。本算法的主要思想是以漫反射和鏡面反射的表面法向量的后驗概率為各自的比例，利用模擬退火算法得到鏡面和漫反射的比例后，去除鏡面反射成分，然后對剩余的漫反射部分恢復(fù)形狀。相應(yīng)的仿真驗證了該算法在一定程