Recovering Spatially Varying Reflectance from a Sparse Set of Images

从稀疏图像集中恢复空间变化的反射率

• 批准号: 20500155
• 负责人: HARA Kenji
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20500155/
• 关键词: 画像情報処理; 反射特性; 光源状況; RBFネットワーク; EMアルゴリズム; 方向統計BRDF; MRFモデル; 擬似RBF; I-divergence; 制約付き最適化

Estimating the illumination and the reflectance properties of an object surface from a sparse set of images is an important but inherently ill-posed problem. The problem becomes even harder if we wish to account for the spatial variation of material properties on the surface. In this research, we derived a novel method for estimating the spatially varying specular reflectance properties, of a surface of known geometry, as well as the illumination distribution from a specular-only image, for instance, captured using polarization to separate reflection components. Unlike previous work, we did not assume the illumination to be a single point light source. We modeled specular reflection with a spherical statistical distribution and encoded its spatial variation with radial basis function network of their parameters values. This allowed us to formulate the simultaneous estimation of spatially varying specular reflectance and illumination as a constrained optimization based on the I-divergence measure. To solve it, we derived an expectation maximization algorithm. At the same time, we accomplished the optimum encoding of the specular reflectance properties by learning the number, centers and widths of the RBFs.

从一组稀疏图像中估计物体表面的照明和反射特性是一个重要但本质上不适定的问题。如果我们希望考虑表面材料属性的空间变化，这个问题就会变得更加困难。在这项研究中，我们推导出一种新颖的方法，用于估计已知几何形状的表面的空间变化镜面反射特性，以及仅镜面反射图像的照明分布，例如，使用偏振来分离反射分量捕获的图像。与之前的工作不同，我们没有假设照明是单点光源。我们用球面统计分布对镜面反射进行建模，并用其参数值的径向基函数网络对其空间变化进行编码。这使我们能够将空间变化的镜面反射率和照明的同步估计公式化为基于 I 散度测量的约束优化。为了解决这个问题，我们推导出了期望最大化算法。同时，我们通过学习RBF的数量、中心和宽度，完成了镜面反射特性的最佳编码。

项目成果

Variational estimation of inhomogeneous specular reflectance and illumination from a single view

单一视图的不均匀镜面反射率和照明的变分估计

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Hara; K.Nishino
• 通讯作者: K.Nishino

反復適応的バイラテラルフィルタによるエッジ保存平滑化

使用迭代自适应双边滤波器进行边缘保留平滑

• 发表时间: 2010
• 作者: 井上; ら
• 通讯作者: ら

Separation of Layers from Images containing Multiple Reflections and Transparency using Cyclic Permutation

使用循环排列从包含多重反射和透明度的图像中分离图层

• 发表时间: 2009
• 作者: K. Hara; et al.
• 通讯作者: et al.

Separation of layers from images containing multiple reflections and transparency using cyclic permutation

使用循环排列从包含多次反射和透明度的图像中分离图层

• 发表时间: 2009
• 作者: K.Hara; K.Inoue; K.Urahama
• 通讯作者: K.Urahama

巡回置換を用いた多重反射と透過を含む画像からのレイヤ分離

使用循环排列从包含多次反射和透射的图像中进行层分离

• 发表时间: 2009
• 作者: 原; ら
• 通讯作者: ら