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知識分享

應用不同照度集合的圖紋投影策略重建高動態反射率物件的三維形貌

建立日期：2018/08/02
  • 作者： 國立臺北科技大學自動化科技研究所/陳金聖、黃奕棣
  • 出處： 2017 AOI論壇與展覽
  • 內容： 當重建物的表面反射率動態分布較廣的情形,以任意光學量測法進行物件三維形貌的重建，都將因為受限於感測儀器的接收動態範圍不足，無法將物體形貌完整的重建。對此，本研究採用同為光學量測法的結構光系統，投影相位移條紋進行高動態反射率物件的三維資訊重建。

    因為相機擷取動態範圍的限制，投影光柵條紋在具有高動態反射率的物件上可能會面臨兩種議題,一為高反射率點因為反光效應造成影像像素點的過度曝光。而另一則為低反射率點反射資訊量不足，系統無法正確判讀條紋結果。這些問題都將造成物件的三維資訊難以反求，進而造成重建形貌上的缺失。

    本研究中推導出，照明度較高的投影樣本在反射率低的點上將帶來較佳的品質表現，而照明度低的投影樣本在反射率高的點有較佳的品質表現。若投影由不同照度組合而成的樣本集合，則能於各反射率點中個別獲得較佳的影像品質。最後將全部最佳品質的像素點集合，並以此集合作為三維資訊的反求參考，物件形貌將能完整重現。除了完整重建高動態反射率物件之外，本研究所提出的方法還能對外在光源等雜訊有相當的抗噪能力，在塊規與拾圓硬幣形貌重建的實驗中驗證了所提方法的實用性。
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