被動式三維重建技術(shù)

? 被動式一般利用周圍環(huán)境如自然光的反射，使用相機(jī)獲取圖像，然后通過特定算法計(jì)算得到物體的立體空間信息。主要有以下三種方法：

1.紋理恢復(fù)形狀法

? 紋理法的基本理論為：作為圖像視野中不斷重復(fù)的視覺基元，紋理元覆蓋在各個(gè)位置和方向上。當(dāng)某個(gè)布滿紋理元的物體被投射在平面上時(shí)，其相應(yīng)的紋理元也會發(fā)生彎折與變化。例如透視收縮變形使與圖像平面夾角越小的紋理元越長，投影變形會使離圖像平面越近的紋理元越大。通過對圖像的測量來獲取變形，進(jìn)而根據(jù)變形后的紋理元，逆向計(jì)算出深度數(shù)據(jù)。SFT對物體表面紋理信息的要求嚴(yán)苛，需要了解成像投影中紋理元的畸變信息，應(yīng)用范圍較窄，只適合紋理特性確定等某些特殊情形。所有在實(shí)際使用中較為少見。

2.陰影恢復(fù)形狀法

SFS(Shape From Shading，從陰影恢復(fù)形狀)法也是一種較為常用的方法。圖像的陰影邊界包含了圖像的輪廓特征信息，因此能夠利用不同光照條件下的圖像的明暗程度與陰影來計(jì)算物體表面的深度信息，并以反射光照模型進(jìn)行三維重建。陰影恢復(fù)形狀法的應(yīng)用范圍比較廣泛，可以恢復(fù)除鏡面外的各種物體的三維模型。缺點(diǎn)體現(xiàn)在過程多為數(shù)學(xué)計(jì)算、重建結(jié)果不夠精細(xì)，另外不能忽視的是，SFS法需要準(zhǔn)確的光源參數(shù)，包括位置與方向信息。這就導(dǎo)致其無法應(yīng)用于諸如露天場景等具有復(fù)雜光線的情形中。