透明物体面形偏振成像测量技术综述-论文.pdf

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1、第36卷第9期红外技术、，01-36NO．92014年9月InfraredTechnologySep．2014<综述与评论>透明物体面形偏振成像测量技术综述刘敬，金伟其，王霞，王亚慧，夏润秋(北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京100081)摘要：无偏漫射光被物体反射后变为部分偏振光，菲涅尔定律阐明了入射角和反射光偏振度的定量关系。入射面的方位角和反射光的偏振角存在90。的方位差，由此可以获得入射面的方位角。综述了透明物体面形偏振成像测量的研究进展，首先介绍了LawrenceB

2、Wolff提出的反射模型及透明物体反射光类型；进一步介绍了基于镜面反射光偏振特性的透明物体面形偏振成像测量原理，并针对测量中存在的入射角和入射面方位角歧义问题，综述了目前国内外消除入射角和消除入射面方位角歧义的方法。鉴于已有算法均假定反射光线平行于偏振成像系统的光轴，但实际应用中常常不能满足这个假设，为此简单介绍了作者提出的基于向量运算的透明物体面形偏振成像测量方法；最后分析了透明物体面形偏振成像测量进一步的研究方向。关键词：透明物体；偏振面形测量；入射角歧义；方位角歧义中图分类号：0436-3文献标

3、识码：A文章编号：1001—8891(2014)09-0681—07ReviewofShapefromPolarizationforTransparent0bjectLIUJing，J1NWei—qi，WANGXia，WANGYa-hui，XIARun—qiu(MOEKeyLaboratoryofOptoelectroniclmagingTechnologyandSystem，BeijingInstituteofTechnology，Beij'ing100081，China)Abstract：Anon

4、polarizedlight，afterbeingreflectedbyanobject，becomespartiallylinearlypolarized．Giventherefractiveindex．Fresnel’Slawgivesthequantitativerelationbetweendegreeofpolarizationandincidentangle．Thepolarizationangleofsecularlyreflectedlightis90degreefromtheazim

5、uthangleoftheincidentplane．Inthispaper,wereviewthetheorybasisandalgorithmofshapefrompolarizationfortransparentobiect．Firstly,thereflectionmodelproposedbyLawrenceBWolffisintroduced，whichillustratesthereflectionfeatureoftransparentobject．Thenisthealgorith

6、mofshapefrompolarizationfortransparent0bjectbasedonpolarizationofspecularlyreflectedlight．Sincetheazimuthangleambiguityandzenithangleambiguityareinherenttoshapefrompolarizationalgorithm，techniquesfordisambiguityarereviewedrespectively．Existingalgorithmo

7、fshapefrompolarizationwereallestablishedontheassumptionthatthereflectedlightisparalleltotheopticalaxisofthepolarimetry,whichisnotalwayssatisfiedinactualaDplication．Todevotethisproblem，thevectorbasedalgorithmbytheauthorisbrieflyintroduced．Finally,thefutu

8、reresearchdirectionispointedout．Keywords：transparentobiect，shapefrompolarization，zenithangleambiguity，azimuthangleambiguity方法(如接触式表面轮廓仪)通过仪器的触针与被测0引言表面的滑移进行测量，测量速度较慢，且接触式触针三维面形测量技术一直是人们关注并投入许多容易划伤被测表面¨。光电式非接触测量方法是目前精力的研究领域，三维面形测量