【技术实现步骤摘要】
本申请涉及偏振成像，尤其涉及一种深度法线融合的三维场景重建方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、目标表面三维重建技术在工业、医疗、计算机虚拟现实以及航天等领域得到了广泛的应用。
2、根据三维重建技术的成像模式，可以将目标表面三维重建技术分为基于光源调制的主动三维成像和基于单双目视觉的被动三维成像两类。基于光源调制的主动三维成像包括时间飞行法、激光雷达三维成像和结构光三维成像，由于基于光源调制的主动三维成像需要主动光源照明抗环境光干扰能力差、需要多次扫描实时性差，同时，由于成本较为昂贵导致适用性不强。基于单双目视觉的被动式三维成像主要包括双目三维成像和基于光场相机的三维成像。由于相机基线或微透镜阵列间距决定了三维表面的重建精度，难以满足深空探测、目标精细感知对远距离高精度三维表面信息重建的需求。
3、偏振三维成像技术，采用被动、偏振成像方式，利用菲涅尔定律建立反射光偏振特性与目标表面法线方向的函数关系来实现目标表面三维重建，由于无需主动光源照明、不受基线长度限制，可以较好地满足对远距离、高精度目标表面信息获取的应用需求。
4、偏振三维成像主要利用目标表面法线与目标表面反射光线偏振度之间的关系，实现目标外形三维重建。然而，偏振三维成像方法依靠物体表面微面元的法线梯度场，在场景中不同物体之间会出现间断点，导致积分出的深度与实际深度不符，最终导致重建结果的畸变，使三维重建的精度不高。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请实施例提供一种深度法线融合的三维场景
2、第一方面，本申请实施例提供的一种深度法线融合的三维场景重建方法，该方法包括：
3、获取目标场景在第一视角下的第一偏振图像集和在第二视角下的第二偏振图像集；
4、基于所述第一偏振图像集和所述第二偏振图像集，确定所述目标场景中物体的表面法线；
5、基于所述第一偏振图像集和所述第二偏振图像集，确定所述目标场景中物体的双目深度；
6、基于所述表面法线和所述双目深度，构建重建表面的能量函数；
7、对所述能量函数进行求解，完成对所述目标场景的三维重建。
8、第二方面，本申请实施例提供一种深度法线融合的三维场景重建装置，该装置包括移动平台、双目偏振相机和处理组件，其中，双目偏振相机和处理组件安装于移动平台，移动平台用于带动双目偏振相机和所述处理组件运动。处理组件包括第一获取模块、第一确定模块、第二确定模块、第一构建模块和第一求解模块；其中，第一获取模块用于获取目标场景在第一视角下的第一偏振图像集和在第二视角下的第二偏振图像集；第一确定模块用于基于第一偏振图像集和第二偏振图像集确定所述目标场景中物体的表面法线；第二确定模块用于基于所述第一偏振图像集和所述第二偏振图像集确定所述目标场景中物体的双目深度；第一构建模块用于构建重建表面的能量函数；第一求解模块用于对能量函数进行求解，完成对三维场景的重建。
9、第三方面，本申请实施例提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时可实现第一方面提供的方法中的步骤。
10、第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现第一方面提供的方法中的步骤。
11、在本申请实施例提供的一种深度法线融合的三维场景重建方法、装置、设备及介质中，基于表面法线和双目深度，能够实现偏振信息的去歧义，在此基础，能够提高对目标场景的三维重建的精度，提高偏振三维成像技术的普适性。
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1.一种深度法线融合的三维场景重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量函数为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述能量函数进行求解，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述能量函数进行求解还包括：利用交替方向乘子法对所述能量函数进行求解；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述能量函数进行求解还包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述重建表面的曲面曲率对所述重建表面进行优化。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述重建表面的曲面曲率对所述重建表面进行优化的优化函数为：
8.一种深度法线融合的三维场景重建装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储
...【技术特征摘要】
1.一种深度法线融合的三维场景重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量函数为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述能量函数进行求解，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述能量函数进行求解还包括：利用交替方向乘子法对所述能量函数进行求解；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述能量函数进行求解还包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述重建表面的曲面曲率对所述重建表面进行优化...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，刘倩倩，相萌，王鑫，韩平丽，邵晓鹏，刘金鹏，罗熙媛，董雪，张桐，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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