一种适于镜面反射表面的从明暗恢复形状算法

为了实现镜面反射表面快速重构的需求,提出了一种基于高阶Fast Marching方法的从明暗恢复形状算法。首先假定光源为点光源,且位于无穷远处,其次认为摄像机遵循正交投影,其方向与光源方向保持一致,接着使用Blinn-Phong模型来描述镜面反射表面的反射特性,建立基于Blinn-Phong反射模型的镜面表面图像辐照度方程,然后将该辐照度方程转化为含有高度信息的Eikonal偏微分方程,利用高阶Fast Marching方法计算上述Eikonal方程的解,从而获得镜面反射表面的三维形状。实验结果表明:提出的方法可以快速精确地实现镜面反射表面的三维重构。

一种新型光学探头的研制

本文提出一种新型的光学探头的设计方法，该光学探头可以同时用来测量某一镜面反射表面某一点的离面位移和两个角度。本文同时采用了一个小功率激光器为光源，一种新型的ＣＭＯＳ图象传感器为光电传感器件。通过相关分析法和数据拟合等图象处理技术，提高了整套系统的精度和分辨率。一个较为明显的优点是位移和角度的测量是互不影响的。实验证实了该方法位移测量时具有精度为±１５微米，分辨率５微米；角度测量时具有精度±２５秒，分辨率１０秒。