學習Wolff關於分離鏡面反射與漫反射的文章

論文原名“Constraning Object Features Using a Polarization Reflectance Model”,這篇文章內容比較難以理解,他爲以後偏振的發展做了很大的貢獻,學習裏面有關實際物體上反射光成分的劃分有助於幫助自己實現鏡面反射與漫反射分離這個目標,由於這篇文章晦澀難懂,特意在這裏記錄自己對這篇文章的理解與定位幫助自己分析理解。

1.首先,文章在摘要中提到:

在計算機視覺中,利用物理反射率模型來預測反射輻射強度和顏色,以獲得對物體特徵的約束,這一方法越來越受到重視。直到最近,對光的反射偏振狀態的分析以及這可能爲自動化視覺系統提供的特徵約束的研究還相對較少。即使沒有與人類視覺的類比,我們證明通過在相機前放置一個偏振片來分析反射光的偏振成分,可以得到有巨大價值的約束信息。我們提出了一種偏振反射模型由於用到了菲尼爾反射係數通常以菲尼爾反射模型而被人熟知。這個反射模型準確預測了反射光的偏振成分大小,並且以下本文中提到的所有基於偏振的方法都是來自於這個模型。

(Section III)我們證明了基於偏振的方法能夠區分物體表面的材料根據不同的電導性,特別在區分絕緣體(它是不導電的)和金屬(它有很強的導電性)。(Section IV)基於偏振的方法可以爲區分不同的強度邊緣類型提供線索,這些強度邊緣類型由固有的亮-暗或顏色變化引起,強度邊緣由反射引起,強度邊緣由遮擋輪廓引起,其中觀察方向幾乎與表面法線正交。(Section V)分析反射偏振成分也能夠區分鏡面反射與漫反射,不顯眼的物體表面的細節被強鏡面反射光所遮擋。(Section VI)最終,我們提出了用於約束曲面法線的基於偏振的方法。

我們先直接看第二部分(Section II)這部分主要介紹了一種用於計算機視覺的偏振反射模型。比較重要。

第一節,材料表面的反射。材料表面不是完全光滑而是被假設爲有微觀層次的細節,它由大量按統計分佈的微面元組成。存在額外水平的粗糙細節比如被刷凹糟。大多數來自於材料表面的反射光由以下四種現象引起。

1)

第二節,光和偏振。

第三節,菲尼爾反射模型:鏡面部分。菲尼爾反射模型的形式第一次報告是在【35】給出最初入射光的偏振狀態預測反射偏振部分的大小和相對相位。對於這裏提到的處理部分線性偏振反射光的應用,我們不需要很全面的描述。特別地,我們不要求分析相互正交的反射偏振部分的相位。我們利用三個參數表示我們的偏振反射模型來描述投射輻射正弦波,因此來描述部分線性偏振狀態。這些分別是最小和最大投射輻射強度Imin和Imax,還有相對於偏振角方向正弦波的相位(不要與相互正交的偏振部分相位混淆了)。從確定這三個參數出發,本文所涉及到的所有基於偏振的方法都遵循這一原則。

如圖3所示,經過鏡面反射的光的亮度根據菲涅耳反射係數(包括0和1)衰減。在我們偏振反射模型中確定在鏡面反射中多少初始非偏振光變成了部分偏振光,菲涅耳反射係數起着至關重要的作用。正如上面討論的,非偏振光在各個方向上具有等幅偏振分量。而且,對於鏡面反射的偏振狀態,垂直於反射平面的偏振分量是大於

 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章