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第 12 屆 iThome 鐵人賽

DAY 1
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自我挑戰組

資工的日常(碩)系列 第 1

計算機視覺 - Photometric stereo(一)

Photometric stereo

第一天先來介紹上學期最難的課學到的東西吧。第一個主題是Photometric stereo,直翻叫做光度立體。你可以把它想成是一個電腦模擬有光源的場景下,物體呈現的方式。其中一個比較簡單的是Lambertian Surfaces的方式。假設有一物體與單一光源,他有以下幾個要素。

  • Albedo(?) 物體原始的顏色,不計算光源的情況下
  • Normal(?) 法向量,光源照射到物體某個點時的角度
  • S 光源向量,這裡假設光源只有一個,三維(x,y,z)。EX:[ 38. 235. 2360.]
  • I 顏色值,物體被光源照射到後的顏色,灰階為0~255的單值,彩色則是0~255的RGB

題目定義
給定一張圖。每個點都有一個原色和法向量。題目會給光源和至少3個不同光源的呈現圖。

基礎公式
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200916/20107866vF4RRjG8R2.png
這個是單一點顏色值的計算方式,基本是矩陣的乘法運算。
被光照到後的物體顏色 I= Albedo物體原色 ? * (S 光源向量 ∙ 法向量?)
在同一個點上,物體原色? 和 法向量? 是固定的。在I 顏色值和S 光源向量是已知的情況下,可以求出物體原色Albedo(?)和該點的法向量?。

同個點,給四個光源和不同顏色:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200916/20107866QkmdV0aQ6R.png

可以反寫成這樣:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200916/20107866Zk0OwT3xHp.png
這個像絕對值的符號是正規化,取距離。

明後天就會上code實作啦。希望之後有時間可以回來把這篇在補詳細點


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