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申请/专利权人：华东交通大学;江西交通咨询有限公司

摘要：本公开涉及一种基于偏振线结构的高反射物体表面三维重建方法及其系统，包括：获取三个不同偏振角度下的图像，根据所述图像计算Stokes矢量，通过对Stokes矢量进行归一化处理来构造穆勒矩阵，计算穆勒矩阵的最大特征值对应的最大特征向量，通过所述最大特征向量确定最优偏振角；在最优偏振角下计算图像中每个像素点的梯度值，基于每个像素点的梯度值计算得到自适应二值化阈值；在最优偏振角下，基于自适应二值化阈值对图像进行二值化处理得到二值化图像，采用Steger算法提取所述二值化图像的条纹中心，根据获取的条纹中心采用最小二乘法拟合光平面方程进行三维重建。本公开方法可以生成高精度的三维重构结果，能够有效地提高三维重构的精度和鲁棒性。

主权项：1.基于偏振线结构的高反射物体表面三维重建方法，其特征在于，包括如下步骤：S10、获取三个不同偏振角度下的图像，根据所述图像计算Stokes矢量，通过对Stokes矢量进行归一化处理来构造穆勒矩阵，计算穆勒矩阵的最大特征值对应的最大特征向量，通过所述最大特征向量确定最优偏振角；S20、在最优偏振角下计算图像中每个像素点的梯度值，基于每个像素点的梯度值计算得到自适应二值化阈值；S30、在最优偏振角下，基于自适应二值化阈值对图像进行二值化处理得到二值化图像，采用Steger算法提取所述二值化图像的条纹中心，根据获取的条纹中心采用最小二乘法拟合光平面方程进行三维重建；根据所述图像计算Stokes矢量，表示为： ，式中，表示光的总强度，即x方向和y方向的光强之和，表示x方向和y方向的光强差，表示+45°方向和-45°方向的光强差，表示左旋圆偏振光分量与右旋圆偏振光分量的光强差，、和表示光在0°、45°和90°三个不同偏振角度的光强，其中，和分别表示x方向与y方向的光强；所述穆勒矩阵表示为： ，式中，为归一化后的Stokes矢量，，为归一化后的Stokes矢量的转置；所述计算穆勒矩阵的最大特征值对应的最大特征向量，通过所述最大特征向量确定最优偏振角，表示为： ， ，式中，表示穆勒矩阵的最大特征值，表示穆勒矩阵的最大特征值对应的最大特征向量，为不同偏振角下像素值，为最优偏振角；在最优偏振角下计算图像中每个像素点的梯度值，所述梯度值表示为： ，式中，表示图像中每个像素点的灰度值，M、N分别代表图像像素的行和列；基于每个像素点的梯度值计算得到自适应二值化阈值，自适应二值化阈值表示为： ，式中，为自适应二值化阈值，表示图像中每个像素点的梯度值。

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