赵守凯

（湛江幼儿师范专科学校，广东 湛江 524084）

从三维场景拍摄二维图像的过程中，一些有用的信息因为从三维空间向二维空间的投影而丢失，所以无法通过测量的方式来确定位置信息。但是图像中仍然包含隐含形式的三维信息，这些信息包含在明暗和纹理等信息中。如图1所示，人眼将图1中物体解读为地面，是因为地面表面纹理形状变化信息转换成对应的二维图像上的明暗信息；人的视觉过程将图1中物体解读为地面，是因为在投影成像的过程中，关于地面形状变化的信息保留在了对应二维图像的纹理变化中。根据二维图像中隐含的三维信息可以对物体的形状进行重建，比如利用图1中的明暗信息可以得到图2地面表面的高度信息，进而重建出地面的三维形状，或者利用图1中纹理形变的规律得到地面的表面朝向信息也可恢复出地面的三维形状。

图1 有纹理的地面图像

图2 地面高度图

在计算机视觉中，根据二维图像中的像素值对物体进行三维形貌重建的技术可称为Shape From“X”，其中的“X”可代表立体光（Stereo）、明暗（Shading）、轮廓（Contour）、纹理（Texture）、运动（Motion）等信息。其中根据光度立体恢复形状（Shape From Stereo）技术、根据轮廓恢复形状（Shape From Contour）技术，以及根据运动信息恢复形状（Shape From Motion）技术都需要利用至少两幅图像的信息对形状进行重建，并且对图像采集的要求较高，对于体积较大不易移动的物体不适用，而根据明暗信息恢复形状技术仅通过单幅图像中的明暗线索即可重建物体的三维形状。……