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(hào)：O221.4學(xué)校代碼：10213U.D.C.:519.211密級(jí)：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(qǐng)學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：計(jì)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(jì)算機(jī)視覺(jué)中被動(dòng)三維測(cè)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(dòng)

2、化測(cè)量、醫(yī)學(xué)、地形測(cè)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(diǎn)在灰度圖像中相應(yīng)像素點(diǎn)的亮度值來(lái)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(xì)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(qiáng)成正比。但對(duì)于實(shí)際物體，漫反射模型過(guò)于簡(jiǎn)單。實(shí)際上，真實(shí)物體表面的反射介于漫反射和鏡面反射之間。為簡(jiǎn)化問(wèn)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(shí)

3、際成像建模中存在誤差；再者由于拍攝二維圖像時(shí)，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(zhǔn)確。為此，本文考慮二分光問(wèn)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(jì)算法來(lái)克服這個(gè)缺點(diǎn)。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(yàn)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(duì)剩余的漫反射部分恢復(fù)形狀。相應(yīng)的仿真驗(yàn)證了該算法在一定程