一种从明暗恢复形状的快速黏性解算法

王国珲　韩九强　贾洪海　张新曼

摘要：针对传统的从明暗恢复形状(SFS)算法存在误差大、耗时长的问题，提出了一种SFS的快速黏性解算法(PSFS－FVS)，首先假定物体表面反射模型为朗伯模型，建立透视投影下的图像辐照度方程，然后将该方程转化为包含物体表面深度信息的静态Hamilton－Jacobi偏微分方程，使用非线性规划原理逼近该微分方程的黏性解，进而得到物体表面的三维形状，合成花瓶图像的实验结果表明：与Prados－Faugeras算法相比，PSFS－FVS算法在相同迭代次数时，恢复三维形状高度的平均相对误差降低了8.7％；在相同的误差条件下，所需的CPU运行时间减少了23.5％，实际人脸图像的三维形状恢复结果表明，PSFS－FVS算法在恢复局部细节信息时更加准确有效。

关键词：从明暗恢复形状；黏性解；透视投影；非线性规划

中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：0253－987X(2009)06－0043－05