Поляризация при смешанном отражении в задаче трёхмерного сканирования объектов

Поляризация при смешанном отражении в задаче трёхмерного сканирования объектов

Автор: Таамазян Ваге Арамаисович

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 5 т.42, 2018 года.

Бесплатный доступ

Предлагается новый метод разделения отраженной и рассеянной компонент света, а также оценки отражательных свойств объекта (включая коэффициент преломления), основанный на фундаментальной разнице в свойствах поляризации рассеянной и отражённой компонент. Метод базируется на информации о положении камеры и информации о поляризации света в каждом из положений. В конечном итоге предложенный метод позволяет также восстановить трёхмерную форму объекта. Показанные результаты дают достаточно высокую точность разделения компонент по сравнению с ранее предложенными методами и, в отличие от них, базируются на фундаментальных принципах отражения света.

Еще

Рассеяние, отражение, поляризация, трёхмерное сканирование, форма из поляризации

Короткий адрес: https://sciup.org/140238438

IDR: 140238438   |   DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-5-764-771

Список литературы Поляризация при смешанном отражении в задаче трёхмерного сканирования объектов

  • Atkinson, G.A. Recovery of surface orientation from diffuse polarization/G.A. Atkinson, E.R. Hancock//IEEE Transactions on Image Processing. -2006. -Vol. 15, Issue 6. -P. 1653-1664. - DOI: 10.1109/TIP.2006.871114
  • Kadambi, A. Polarized 3D: High-quality depth sensing with polarization cues/A. Kadambi, V. Taamazyan, B. Shi, R. Raskar. -In: Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision. -2015. -P. 3370-3378. - DOI: 10.1109/ICCV.2015.385
  • Miyazaki, D. Polarization-based inverse rendering from a single view/D. Miyazaki, R.T. Tan, K. Hara, K. Ikeuchi. -In: Proceedings of the Ninth IEEE International Conference on Computer Vision. -2003. -P. 982-987. - DOI: 10.1109/ICCV.2003.1238455
  • Tan, R.T. Separating reflection components of textured surfaces using a single image/R.T. Tan, K. Ikeuchi//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2005. -Vol. 27, Issue 2. -P. 178-193. - DOI: 10.1109/TPAMI.2005.36
  • Morel, O. Polarization imaging applied to 3D reconstruction of specular metallic surfaces/O. Morel, F. Meriaudeau, C. Stolz, P. Gorria//Proceedings of SPIE. -2005. -Vol. 5679. -P. 178-186. - DOI: 10.1117/12.586815
  • Saito, M. Measurement of surface orientations of transparent objects using polarization in highlight/M. Saito, Y. Sato, K. Ikeuchi, H. Kashiwagi//Systems and Computers in Japan. -2001. -Vol. 32, Issue 5. -P. 64-71. - DOI: 10.1002/scj.1027
  • Miyazaki, D. Transparent surface modeling from a pair of polarization images/D. Miyazaki, M. Kagesawa, K. Ikeuchi//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2004. -Vol. 26, Issue 1. -P. 73-82. - DOI: 10.1109/TPAMI.2004.1261080
  • Miyazaki, D. Polarization-based surface normal estimation of black specular objects from multiple viewpoints/D. Miyazaki, T. Shigetomi, M. Baba, R. Furukawa, S. Hiura, N. Asada//2012 Second International Conference on 3D Imaging, Modeling, Processing, Visualization & Transmission. -2012. -P. 104-111. - DOI: 10.1109/3DIMPVT.2012.14
  • Zappa, C.J. Retrieval of short ocean wave slope using polarimetric imaging/C.J. Zappa, M.L. Banner, H. Schultz, A. Corrada-Emmanuel, L.B. Wolff, J. Yalcin//Measurement Science and Technology. -2008. -Vol. 19, Issue 5. -055503. - DOI: 10.1088/0957-0233/19/5/055503
  • Nishino, K. Determining reflectance parameters and illumination distribution from a sparse set of images for view-dependent image synthesis/K. Nishino, Z. Zhang, K. Ikeuchi. -In: Proceedings Eighth IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV 2001). -2001. -Vol. 1. -P. 599-606. - DOI: 10.1109/ICCV.2001.937573
  • Lin, S. Separation of diffuse and specular reflection in color images/S. Lin, H.-Y. Shum//In: Proceedings of the 2001 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2001). -2001. -Vol. 1. -P. I-341-I-346. - DOI: 10.1109/CVPR.2001.990495
  • Lin, S. Diffuse-specular separation and depth recovery from image sequences/S. Lin, Y. Li, S.B. Kang, X. Tong, H.Y. Shum//ECCV '02 Proceedings of the 7th European Conference on Computer Vision. -2002. -Part III. -P. 210-224. - DOI: 10.1007/3-540-47977-5_14
  • Tan, R.T. Separating reflection components based on chromaticity and noise analysis/R.T. Tan, K. Nishino, K. Ikeuchi//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2004. -Vol. 26, Issue 10. -P. 1373-1379. - DOI: 10.1109/TPAMI.2004.90
  • Ma, W.C. Rapid acquisition of specular and diffuse normal maps from polarized spherical gradient illumination/W.-Ch. Ma, T. Hawkins, P. Peers, Ch.-F. Chabert, M. Weiss, P. Debevec//EGSR'07 Proceedings of the 18th Eurographics conference on Rendering Techniques. -2007. -P. 183-194. - DOI: 10.2312/EGWR/EGSR07/183-194
  • Ghosh, A. Multiview face capture using polarized spherical gradient illumination/A. Ghosh, G. Fyffe, B. Tunwattanapong, J. Busch, X. Yu, P. Debevec//ACM Transactions on Graphics. -2011. -Vol. 30, Issue 6. -129. - DOI: 10.1145/2070781.2024163
  • Nayar, S.K. Separation of reflection components using color and polarization/S.K. Nayar, X.S. Fang, T. Boult//International Journal of Computer Vision. -1997. -Vol. 21, Issue 3. -P. 163-186. - DOI: 10.1023/A:1007937815113
  • Zickler, T. Reflectance sharing: Predicting appearance from a sparse set of images of a known shape/T. Zickler, R. Ramamoorthi, S. Enrique, P.N. Belhumeur//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2006. -Vol. 28, Issue 8. -P. 1287-1302. - DOI: 10.1109/TPAMI.2006.170
  • Guarnera, G.C. Estimating surface normal from spherical stokes reflectance fields/G.C. Guarnera, P. Peers, P. Debevec, A. Ghosh//ECCV'12 Proceedings of the 12th international conference on Computer Vision. -2012. -Vol. 2. -P. 340-349. - DOI: 10.1007/978-3-642-33868-7_34
  • Schechner, Y.Y. Instant dehazing of images using polarization/Y.Y. Schechner, S.G. Narasimhan, S.K. Nayar//Proceedings of the 2001 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2001). -2001. -Vol. 1. -P. I-325-I-332. - DOI: 10.1109/CVPR.2001.990493
  • Cula, O.G. Polarization multiplexing and demultiplexing for appearance-based modeling/O.G. Cula, K.J. Dana, D.K. Pai, D. Wang//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2007. -Vol. 29, Issue 2. -P. 362-367. - DOI: 10.1109/TPAMI.2007.39
  • Schechner, Y.Y. Generalized mosaicing: Polarization panorama/Y.Y. Schechner, S.K. Nayar//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2005. -Vol. 27, Issue 4. -P. 631-636. - DOI: 10.1109/TPAMI.2005.79
  • Treibitz, T. Active polarization descattering/T. Treibitz, Y.Y. Schechner//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2009. -Vol. 31, Issue 3. -P. 385-399. - DOI: 10.1109/TPAMI.2008.85
  • Lanman, D. Polarization fields: Dynamic light field display using multi-layer LCDs/D. Lanman, G. Wetzstein, M. Hirsch, W. Heidrich, R. Raskar//ACM Transactions on Graphics. -2011. -Vol. 30, Issue 6. -186. - DOI: 10.1145/2070781.2024220
  • Schechner, Y.Y. Self-calibrating imaging polarimetry/Y.Y. Schechner//2015 IEEE International Conference on Computational Photography (ICCP). -2015. - DOI: 10.1109/ICCPHOT.2015.7168374
  • Wolff, L.B. Constraining object features using a polarization reflectance model/L.B. Wolff, T.E. Boult//IEEE Transactions on Pattern Analysis & Machine Intelligence. -1991. -Vol. 13, Issue 7. -P. 635-657. - DOI: 10.1109/34.85655
  • Rahmann, S. Reconstruction of specular surfaces using polarization imaging/S. Rahmann, N. Canterakis//Proceedings of the 2001 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2001). -2001. -Vol. 1. -P. I-149-I-155. - DOI: 10.1109/CVPR.2001.990468
  • Hecht, E. Optics/E. Hecht. -4th ed. -San Francisco: Addison-Wesley, 2002. -698 p. -ISBN: 978-0-8053-8566-3.
  • Jakob, W. Mitsuba renderer /W. Jakob. -URL: http://www.mitsuba-renderer.org (request date 26.09.2010).
  • Izadi, S. Kinectfusion: Real-time 3D reconstruction and interaction using a moving depth camera/S. Izadi, D. Kim, O. Hilliges, D. Molyneaux, R. Newcombe, P. Kohli, J. Shotton, S. Hodges, D. Freeman, A. Davison, A. Fitzgibbon//UIST '11 Proceedings of the 24th annual ACM symposium on User interface software and technology. -2011. -P. 559-568. - DOI: 10.1145/2047196.2047270
  • Wetzstein, G. Hand-held schlieren photography with light field probes/G. Wetzstein, R. Raskar, W. Heidrich//2011 IEEE International Conference on Computational Photography (ICCP). -2011. -8 p. - DOI: 10.1109/ICCPHOT.2011.5753123
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp