基于物理的主动极化三维成像技术用于镜面表面
计算机视觉与模式识别
2026-04-23 v2 光学
摘要
镜面表面的三维成像在实际场景中仍然具有挑战性，如现场检验或手持扫描，要求快速精确地测量复杂几何形状。光学测量技术如凹仰法（deflectometry）能够实现高精度，但通常依赖多帧采集，难以适用于动态环境。傅里叶基的单帧方法缓解了这一限制，但在测量高空间频率结构或大曲率表面时性能会下降。另一方面，计算机视觉中的极化三维成像以单帧方式工作，能够抵抗几何复杂度，但其精度受正交投影假设的限制。本文提出一种用于复杂镜面表面单帧三维成像的物理信息驱动深度学习框架。极化线索提供方向先验，帮助解释结构照明编码的几何信息。这些互补线索通过带有相互特征调制的双编码器架构处理，使网络能够解决其非线性耦合关系，并直接推断表面法线。该方法在单帧下实现了快速推断，能够准确稳健地估计法线，从而实现复杂镜面表面的实用三维成像。
关键词
引用
@article{arxiv.2602.19470,
title = {Physics-informed Active Polarimetric 3D Imaging for Specular Surfaces},
author = {Jiazhang Wang and Hyelim Yang and Tianyi Wang and Florian Willomitzer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.19470},
year = {2026}
}