【技术分享】光度立体技术：解锁三维视觉的奥秘-数控专题

【技术分享】光度立体技术：解锁三维视觉的奥秘

时间:2024-09-14 作者: 来源:中国工控网

如何通过几张简单的照片就能还原物体的三维世界？

光度立体技术，正是那把解锁立体视觉的钥匙。它利用物体表面在不同光照下的亮度变化，通过精密的算法分析，重建出物体的三维形状。这一过程，就像给物体穿上了一层数字化的“外衣”，让我们能更深入地探索其每一个细节。

光度立体技术原理

光度立体技术，又称Photometric Stereo，是一种先进的计算机视觉和三维重建技术。它通过捕捉物体在不同光照条件下的图像，分析图像中的亮度变化来重建物体的三维形状。

光度立体技术基于光照在不同角度下对物体表面产生不同影响的原理，通过使用多个光源以不同的角度照射物体，并捕获相应的图像。然后，通过观察每个像素点在不同光照条件下的亮度变化，可以计算出该像素点的法线方向（垂直于物体表面的方向）。最终，利用整个图像上的法线信息，可以重建出物体表面的三维形状。

该技术对光源的要求并不特殊，关键在于光源需从不同角度均匀照射物体。同时，相机应具备良好的成像质量，以确保捕获的图像能够准确反映物体表面的光照变化。

利用光度立体技术的核心算法，对采集到的图像进行预处理、特征提取和法向量估计。通过比较不同光照下蓝膜表面的亮度变化，可以精确计算出每个像素点的表面法向量，进而构建出蓝膜的三维形貌图。华汉伟业结合AI算法，对蓝膜表面的缺陷进行自动识别与定位。无论是微小的划痕、破损还是气泡，都能被准确捕捉并标注出来。

同时，在基于光度立体的检测中，通过自研的图像融合算法，可生成形状、纹理图片等多种融合图像，消除反光、阴影和环境光的影响，提取出更加清晰、准确的缺陷信息，可以实现对低对比度的凹凸缺陷和复杂背景上的缺陷检测，提高了产品的合格率。