基于双色反射模型的高光提取算法

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1、基于双色反射模型的高光提取算法研究1汤一平"，吴立娟。，宗明理"，孙福顶“(1.浙江工业大学信息工程学院，浙江省，310014;2.浙江工业大学计算机学院，浙江省，310014)摘要：为了快速准确地进行高光检测，并分离漫反射分量和镜面反射分量，本文提出了基于双色反射模型的高光提取算法，通过颜色分区，估计各个颜色分区的漫反射色度，从而分离这两个分量。各种实验结果表明，本文提出的高光提取算法对于双色反射模型条件下的高光区域检测及分离具有鲁棒性高、计算速度快等优点。关键字：高光检测；漫反射分量；镜而反射分量；

2、双色反射模型；漫反射色度中图法分类号：TP3O1.6文献标识码：AResearchonhighlightsextractionbasedondichromaticreflectionmodelYi-pingTANG^Li-juanWU1,Ming-liZONG2,Fu-dingSUN1(1.CollegeofInformationEngineering.ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou.China310014；2.CollegeofComputerscien

3、ce.ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou,China310014)Abstract：Inordertodetecthighlightsrapidlyandaccurately,andseparatethediffusereflectionandspecularreflectioncomponents,thispaperproposesahighlightsextractionalgorithmbasedondichromaticreflectionmodcl.

4、Thisalgorithmseparatesthesetwocomponentsbycolorsegmentationandestimationthediffusechromaticityofeverycolor-area.Theexperimentresultsshowthattheproposedhighlightsextractionalgorithmfordetectionofhighlightsbasedondichromaticreflectionmodelhassomeadvantages

5、,suchashighrobustnessandfastcalculation.Keywords:highlightsdetection,diffusereflectioncomponent,specukirreflectioncomponent,dichromaticreflectionmodel,diffusechromaticity收稿日期：修回日期：基金项目：国家自然科学基金（61070134）项目。第一作者简介：汤一平（1958-）,男。浙江工业大学，博士，教授，博士生导师。主要研究领域包括：

6、全方位视觉传感器应用、计算机视觉、普适计算技术等©Eiruuktyp@zjut.edu.cn0-引言型和线性约束条件对单独像素求高光。在计算机视觉研究领域，镜而反射和漫反射的分离一吉是一个热点问题。在这一领域中，许多算法一般是基于漫反射的假定的，叩假定图像中不存在高光。但在现实生活中,对于非匀质材质，纯漫反射是不存在的，其表面总会存在高光。图像中的高光反映的主要是光源的特征，总以物体农面的形式衣现出來。当物体衣面存在离光区域时，就会使物体衣而的颜色纹理特征减弱決至消失，遮掩了物体的原冇特征，影响了图像的

7、质量，这对图像的进一步处理是一个很人的干扰，经常导致图像分割、特征提取、目标识别、跟踪、立体匹配以及结构光的识别等产生错谋。因此冇必要研究去除图像中的高光从而恢复物体的原冇特征的冇效方法。完成镜而反射和漫反射分量的提取，不仅可以获得漫反射图像，对于镜面反射分量也冇一定的研究价值，例如，可以研究物体表而特性，粗糙程度等。长期以來，国内外学者在如何去除图像中的髙光方面进行相关研究。目前的爲光去除算法主要是基于光线的极化分析或色度空间分析來展开的°WolffandBoult［1］等人利用极化滤波器來分离反射分

8、量，因为对于大多数的入射角度，漫反射的极化特性往往比镜面反射弱。Nayar［2］等人做了进一步改进，同时利用极化信息和颜色分析來估计高光。该方法对表而纹理复杂，非恒量的漫反射分量以及各种不同的材质都可以适用。通过此法得到的消除镜面反射分量的图像非常接近实际，所以可以将其作为基那，同其他方法的结果作对比。但该方法中使用了附加的极化滤波器，其在多数环境下是不合适的。Lee和Bajcsy［3］等人利用多个视角得到同一个场景的多幅图像，根据漫反射像