图像亮度线索下的单目深度信息提取

摘要：

目的 深度信息的获取是3维重建、虚拟现实等应用的关键技术,基于单目视觉的深度信息获取是非接触式3维测量技术中成本最低、也是技术难度最大的手段.传统的单目方法多基于线性透视、纹理梯度、运动视差、聚焦散焦等深度线索来对深度信息进行求取,计算量大,对相机精度要求高,应用场景受限,本文基于固定光强的点光源在场景中的移动所带来的物体表面亮度的变化,提出一种简单快捷的单目深度提取方法.方法 首先根据体表面反射模型,得到光源照射下的物体表面的辐亮度,然后结合光度立体学推导物体表面辐亮度与摄像机图像亮度之间的关系,在得到此关系式后,设计实验,依据点光源移动所带来的图像亮度的变化对深度信息进行求解.结果 该算法在简单场景和一些日常场景下均取得了较好的恢复效果,深度估计值与实际深度值之间的误差小于10％.结论 本文方法通过光源移动带来的图像亮度变化估计深度信息,避免了复杂的相机标定过程,计算复杂度小,是一种全新的场景深度信息获取方法.

关键词：单目视觉、光度立体学、表面辐亮度、图像亮度变化、深度恢复

所属期刊栏目：22

分类号：TP301.6(计算技术、计算机技术)

资助基金：智慧海洋科技创新基金项目2015HUST;上海航天科技创新基金项目sast2016063

在线出版日期：2018-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1701-1708