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公开(公告)号：CN113205593A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110550649.0
申请日：2021-05-17
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于点云自适应修复的高反光表面结构光场三维重建方法。首先搭建结构光场三维重建系统，提取多视角光场子孔径图像；然后，对重建系统进行标定，将正弦条纹序列投影至参考平面上，移动参考平面并通过聚焦型光场相机记录各移动距离下参考平面上的相位变化，并与初始位置的各像素点的相位值作差，可得到相位差‑景深(移动距离)映射关系，通过子孔径图像提取算法和映射关系可重建得到多视角三维点云。最后，重建得到的多视角点云数据之间存在一定的互补性，目标点云中的数据空洞部分可由其他视角点云相同位置进行迭代修复，从而实现高反光表面物体的完整三维重建。除此之外，针对重建结果，本发明提出了相应的评价方法。
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公开(公告)号：CN116152318B
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202310185998.6
申请日：2023-02-28
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本发明提供一种基于光场偏振特性的深度估计方法，包括以下步骤：通过光场相机获取原始透镜白图像，对图像进行畸变校正；利用布鲁斯特角下不同高光像素点的偏振特性对高光像素点进行提取；使用斯托克斯参数表征偏振光，建立光强度与偏振器旋转角度之间的响应关系，求解最佳偏振角获取去除高反光后的图像；采用颜色迁移算法将原始输入图像的颜色信息传递到没有镜面高光像素的图像上，提升图像质量；将处理完的图像解码为多视角子孔径图像并使用立体匹配算法对图像进行深度估计。本发明实现了单次拍摄对物体进行深度估计，降低了图像采集的空间复杂度，同时出色的高光抑制作用提升了深度估计的精度，具有现实意义和良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN113205592B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110528612.8
申请日：2021-05-14
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本发明属于光场三维重建技术领域，公开了一种基于相位相似性的光场三维重建方法及系统。方法包括对光场相机进行标定，结合光场相机的成像模型得到视差与深度的映射关系；投影正弦条纹到被测物体的表面，在光场EPI中计算相位信息，基于相位相似性得到被测物体的视差图；将视差图导入到视差与深度的映射关系中得到被测物体的深度信息；根据深度信息重建被测物体的三维模型。系统包括光场相机、数字投影仪和服务器。本发明解决现有技术中对于场景单一或物体表面纹理模糊情况下视差难以得到的问题，能够精确高效地实现被测物体的三维形貌测量。
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公开(公告)号：CN113205592A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110528612.8
申请日：2021-05-14
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本发明属于光场三维重建技术领域，公开了一种基于相位相似性的光场三维重建方法及系统。方法包括对光场相机进行标定，结合光场相机的成像模型得到视差与深度的映射关系；投影正弦条纹到被测物体的表面，在光场EPI中计算相位信息，基于相位相似性得到被测物体的视差图；将视差图导入到视差与深度的映射关系中得到被测物体的深度信息；根据深度信息重建被测物体的三维模型。系统包括光场相机、数字投影仪和服务器。本发明解决现有技术中对于场景单一或物体表面纹理模糊情况下视差难以得到的问题，能够精确高效地实现被测物体的三维形貌测量。
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公开(公告)号：CN112712483B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110049460.3
申请日：2021-01-14
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本发明涉及光场测量技术，具体涉及一种基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法，首先对原始光场图像解码并得到多个视角的子孔径图像，运用自适应阈值分割算法提取中心子孔径图像中的高反光像素点。在RGB颜色空间内，使用最小二乘法对每个高反光像素点的多个视角进行空间线性拟合；通过双色反射模型DRM和TI分析，建立拟合的空间直线和DRM的关联，最终得到所对应拟合空间直线的截距项常量即为每个高反光像素点的漫反射颜色。经过遍历图像高反光像素点得到高光去除后的图像。将遮挡视为噪点，使用TV去噪模型去除图像纹理边缘的遮挡效应。该方法在复杂纹理、强反射表面、室内和室外场景的多个场景中，具有很强的鲁棒性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112419185B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202011308683.9
申请日：2020-11-20
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光场迭代的精确的高反光去除方法：(1)结合光场数据提取中心视角图像，运用自适应阈值和光场迭代算法，充分检测到每一个镜面像素点；重聚焦到镜面候选的每个角度，计算角度像素方差，并设定阈值得到饱和像素点和非饱和像素点；对非饱和像素点转换到HSI空间中进行聚类，运用双色反射模型结合本征图像处理非饱和像素点。(2)提出自适应方向的饱和像素点处理方法，利用边缘检测算子去除对重建饱和像素点有干扰的边缘方向；然后，基于光场的多个角度特征，提出高斯概率分布模型运用到光场图像角度域中进行加权求和以替代饱和高光像素点。(3)提出镜面残余占比和图像信息熵结合的方法定量评估高光去除效果。
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公开(公告)号：CN112712483A
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN202110049460.3
申请日：2021-01-14
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本发明涉及光场测量技术，具体涉及一种基于光场双色反射模型和全变分的高反光去除方法，首先对原始光场图像解码并得到多个视角的子孔径图像，运用自适应阈值分割算法提取中心子孔径图像中的高反光像素点。在RGB颜色空间内，使用最小二乘法对每个高反光像素点的多个视角进行空间线性拟合；通过双色反射模型DRM和TI分析，建立拟合的空间直线和DRM的关联，最终得到所对应拟合空间直线的截距项常量即为每个高反光像素点的漫反射颜色。经过遍历图像高反光像素点得到高光去除后的图像。将遮挡视为噪点，使用TV去噪模型去除图像纹理边缘的遮挡效应。该方法在复杂纹理、强反射表面、室内和室外场景的多个场景中，具有很强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113205593B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202110550649.0
申请日：2021-05-17
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于点云自适应修复的高反光表面结构光场三维重建方法。首先搭建结构光场三维重建系统，提取多视角光场子孔径图像；然后，对重建系统进行标定，将正弦条纹序列投影至参考平面上，移动参考平面并通过聚焦型光场相机记录各移动距离下参考平面上的相位变化，并与初始位置的各像素点的相位值作差，可得到相位差‑景深(移动距离)映射关系，通过子孔径图像提取算法和映射关系可重建得到多视角三维点云。最后，重建得到的多视角点云数据之间存在一定的互补性，目标点云中的数据空洞部分可由其他视角点云相同位置进行迭代修复，从而实现高反光表面物体的完整三维重建。除此之外，针对重建结果，本发明提出了相应的评价方法。
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公开(公告)号：CN113310432A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110570436.4
申请日：2021-05-25
Applicant: 湖北工业大学
IPC: G01B11/25
Abstract: 本发明公开了一种基于逐像素调控的自适应条纹投影三维测量方法，针对传统方法中对三维物体表面高光部分出现相位信息丢失的问题，提出结合牛顿插值多项式拟合相机‑投影仪响应曲线和多邻域匹配的方法来求取高光区域的最佳投影灰度值。首先搭建实验平台，通过CCD相机采集高反光金属表面具有不同投影灰度值的静态灰度图像序列，然后结合牛顿插值多项式快速拟合过饱和像素点的相机‑投影仪响应曲线，获得投影灰度值与相机采集灰度值之间的映射关系；通过该响应曲线求得过饱和像素点的最佳投影灰度值，进而合成自适应投影条纹图；最后将生成的自适应投影条纹图投射至高反光物体表面进行三维物体的重建工作。
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公开(公告)号：CN116152318A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310185998.6
申请日：2023-02-28
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本发明提供一种基于光场偏振特性的深度估计方法，包括以下步骤：通过光场相机获取原始透镜白图像，对图像进行畸变校正；利用布鲁斯特角下不同高光像素点的偏振特性对高光像素点进行提取；使用斯托克斯参数表征偏振光，建立光强度与偏振器旋转角度之间的响应关系，求解最佳偏振角获取去除高反光后的图像；采用颜色迁移算法将原始输入图像的颜色信息传递到没有镜面高光像素的图像上，提升图像质量；将处理完的图像解码为多视角子孔径图像并使用立体匹配算法对图像进行深度估计。本发明实现了单次拍摄对物体进行深度估计，降低了图像采集的空间复杂度，同时出色的高光抑制作用提升了深度估计的精度，具有现实意义和良好的应用前景。
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