Un nuevo enfoque de Oren-Nayar para la forma a partir del sombreado para la reconstrucción 3D utilizando un esquema basado en Godunov de alto orden
Autores: Wang, Guohui; Chu, Yuanbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Un nuevo enfoque de Oren-Nayar para la forma a partir del sombreado para la reconstrucción 3D utilizando un esquema basado en Godunov de alto orden
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Reconstrucción de forma
Imágenes
Visión de robot
Forma a partir del sombreado
Reflectancia lambertiana
Reflexión difusa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La reconstrucción de formas en 3D a partir de imágenes ha sido un tema importante en el campo de la visión robótica. Shape-From-Shading (SFS) es un método clásico para determinar la forma de una superficie en 3D a partir de una imagen de intensidad. La reflectancia lambertiana es una suposición fundamental en los enfoques SFS convencionales. Desafortunadamente, cuando se aplica para caracterizar el atributo de reflexión de la reflexión difusa, se ha demostrado que el modelo lambertiano es inexacto. En este documento, presentamos un nuevo enfoque SFS para la reconstrucción en 3D de superficies difusas cuyo atributo de reflexión es aproximado por el modelo de reflexión de Oren-Nayar. La Ecuación de Irradiancia de Imagen Diferencial Parcial (IIR) se establece con este modelo bajo una única fuente de luz puntual lejana y una proyección de cámara ortográfica cuya dirección coincide con la fuente de luz. Luego, la IIR se convierte en una ecuación eikonal resolviendo una ecuación cuadrática que incluye la forma de la superficie en 3D. La solución de viscosidad de la ecuación eikonal resultante se aproxima utilizando el esquema basado en Godunov de alto orden que se acelera mediante una estrategia de barrido alternativo. Realizamos experimentos con imágenes sintéticas y del mundo real, y los resultados experimentales ilustran la efectividad del enfoque presentado.
Descripción
La reconstrucción de formas en 3D a partir de imágenes ha sido un tema importante en el campo de la visión robótica. Shape-From-Shading (SFS) es un método clásico para determinar la forma de una superficie en 3D a partir de una imagen de intensidad. La reflectancia lambertiana es una suposición fundamental en los enfoques SFS convencionales. Desafortunadamente, cuando se aplica para caracterizar el atributo de reflexión de la reflexión difusa, se ha demostrado que el modelo lambertiano es inexacto. En este documento, presentamos un nuevo enfoque SFS para la reconstrucción en 3D de superficies difusas cuyo atributo de reflexión es aproximado por el modelo de reflexión de Oren-Nayar. La Ecuación de Irradiancia de Imagen Diferencial Parcial (IIR) se establece con este modelo bajo una única fuente de luz puntual lejana y una proyección de cámara ortográfica cuya dirección coincide con la fuente de luz. Luego, la IIR se convierte en una ecuación eikonal resolviendo una ecuación cuadrática que incluye la forma de la superficie en 3D. La solución de viscosidad de la ecuación eikonal resultante se aproxima utilizando el esquema basado en Godunov de alto orden que se acelera mediante una estrategia de barrido alternativo. Realizamos experimentos con imágenes sintéticas y del mundo real, y los resultados experimentales ilustran la efectividad del enfoque presentado.