3D Measurement of Specular Surfaces by Stereo Cameras and Display

通过立体相机和显示器对镜面进行 3D 测量

• 批准号: 20500170
• 负责人: XU Gang
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20500170/
• 关键词: 計測工学; 画像認識; スマートセンサ; 応用光学; 幾何学; 鏡面反射; 拡散反射; 混合反射; 3次元形状計測; ステレオカメラ; ディスプレイ; プロジェクタ; 相位シフト

In this research, we proposed a new approach to 3D reconstruction of specular surfaces by using a stereo head and a display, overcoming the previous technical limitation that only Lambertian surfaces can be reconstructed. By showing both horizontal and vertical phase shift on the display, we can determine the 3D position of every light ray coming from the display and reflected by the specular surface. And using the constraint that the angle of incidence equals the angle of reflection, we successfully determined the 3D position and normal of each specular surface point. In addition, we also proposed to treat both specular reflection and Lambertian reflection in a unified maximal likelihood framework using an additional projector, and verified its effectiveness. These results can be used in industrial metrology where specular metal parts are ubiquitous.

在本研究中，我们提出了一种利用立体头和显示器对镜面进行三维重建的新方法，克服了以往只能重建朗伯曲面的技术限制。通过在显示器上显示水平和垂直相移，我们可以确定来自显示器并被镜面反射的每条光线的3D位置。利用入射角等于反射角的约束，成功地确定了每个镜面点的三维位置和法线。此外，我们还提出了使用一个额外的投影仪在统一的最大似然框架中处理镜面反射和Lambertian反射，并验证了其有效性。这些结果可用于工业计量，其中镜面金属零件无处不在。

项目成果

3D Reconstruction of Glossy Metal Surfaces Using Stereo Cameras and Projector-Display

使用立体相机和投影仪显示器 3D 重建光泽金属表面

• 发表时间: 2009
• 作者: 水野愛弓;奥村英史;松村雅史;山崎雅起,徐剛
• 通讯作者: 山崎雅起,徐剛

Sparse 3D Reconstruction Using Stereo Cameras and Laser Grid Projection

使用立体相机和激光网格投影进行稀疏 3D 重建

• 发表时间: 2010
• 作者: Seigo Takada;Gang Xu
• 通讯作者: Gang Xu

Simulation of Display-Stereo Cameras Calibration for Specular Object Reconstruction

用于镜面物体重建的显示立体相机校准仿真

• 发表时间: 2009
• 作者: Masaki Yamazaki;Yokota Junichi;Gang Xu
• 通讯作者: Gang Xu

ステレオカメラと格子レーザを用いた3次元形状復元

使用立体相机和光栅激光进行 3D 形状恢复

• 发表时间: 2010
• 作者: 高田征吾;徐剛
• 通讯作者: 徐剛

Subpixel Edge Extraction With Correction Based on Curvature

基于曲率校正的亚像素边缘提取

• 发表时间: 2009
• 作者: Seigo Takada;Gang Xu
• 通讯作者: Gang Xu