全光子偏振飞行时间成像
计算机视觉与模式识别
2021-12-20 v1
摘要
飞行时间（ToF）传感器提供了一种赋能多种应用的成像模态，包括自动驾驶、机器人与增强现实中的激光雷达（LiDAR）。传统ToF成像方法通过向场景发射光脉冲并测量直接从场景表面无时延反射的首达光子的飞行时间来估计深度。因此，所有跟随此首响应的光子通常被视为无用噪声。本文背离使用首达光子的原则，提出一种全光子ToF成像方法，其结合首达与迟达光子的时间-偏振分析，后者承载关于场景几何与材质的丰富信息。为此，我们提出一种新颖的时间-偏振反射率模型、一种高效采集方法，以及一种利用表面与亚表面反射光的时间-偏振变化进行重建的方法。所提全光子偏振ToF成像方法可利用系统捕获的所有光子获取场景的深度、表面法线与材质参数，而传统ToF成像仅从首达光子获得粗粒度深度。我们在仿真中及通过原型实验验证了该方法。
引用
@article{arxiv.2112.09278,
title = {All-photon Polarimetric Time-of-Flight Imaging},
author = {Seung-Hwan Baek and Felix Heide},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09278},
year = {2021}
}