一種物體表面反射參數(shù)獲取方法及其在文物展示中的應用.pdf

1、本文實現(xiàn)了可應用于文物展示的物體表面反射參數(shù)獲取技術，該技術參考了現(xiàn)有三維掃描系統(tǒng)的原理，并利用了現(xiàn)有的三維掃描設備，在對物體進行三維掃描的同時，能獲得反射參數(shù)計算所需的采樣圖像。本文實現(xiàn)的系統(tǒng)能在30秒左右時間內計算文物一個表面反射參數(shù)獲取工作，最后結果是以表面點顏色為索引的反射參數(shù)表。使用該技術對多種材質的物體進行表面紋理重建能達到比較滿意的效果。 本文首先對目前現(xiàn)有材質屬性獲取技術進行比較分析，并對現(xiàn)有結構光三維掃描系統(tǒng)的

2、基本原理做了闡述。根據(jù)由該系統(tǒng)原理產生的一些約束條件，以及文物展示的實際需求，本文采用了計算通用雙向反射分布函數(shù)模型參數(shù)的方法來獲得物體表面反射屬性。 選擇適當?shù)碾p向反射分布函數(shù)(BRDF)模型是整個研究工作的基礎，模型的選擇會影響到最后的紋理重建效果。本文先介紹了現(xiàn)有的一些BRDF模型原理、公式表達，并討論了他們的優(yōu)缺點以及各自的適應范圍，接著分析了文物展示的需求，結合文物展示需求，提出使用Blinn模型來模擬物體表面反射特性

3、。 接下來，本文給出了利用現(xiàn)有結構光三維掃描系統(tǒng)進行模型參數(shù)計算的一系列方法，包括獲得深度圖像，求解漫反射分量和鏡面反射分量。求解過程中的難點是計算鏡面反射分量，其關鍵利用精確定位的轉臺來獲取高光采樣圖像。之后，還需要獲得空間點的三維坐標和照片上該點的二維坐標之間的對應關系，包括旋轉前物體表面點的三維坐標和采樣圖像中二維坐標的對應以及旋轉后該點的三維坐標與其在原圖像中二維坐標的對應關系。本文就此進行了說明和公式推導，給出公式的推