[發明專利]用于確定物體的反射率的方法和相關設備

有效

• 申請號: 201680057148.6
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN108449962B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 雷米·沃克林;弗蘭克·埃內貝勒
• 申請（專利權）人: 卡勒格銳研究有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/47;G01J3/50;G01J3/10;G01J3/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;許靜

本發明涉及用于確定物體(4)的反射率的方法，該方法包括求解具有幾個未知量的方程的步驟，該方程從所形成的圖像獲得，物體(4)的反射率和外部光源(6)的照度是該方程的兩個未知量。求解該方程的步驟包括：計算方程的解點，對通過插值函數計算的點進行插值，以及使用以下近似中的至少一個來求解該方程：第一近似，根據該第一近似，從單獨閃光的發射導出每個圖像；第二近似，根據該第二近似，插值函數確定該方程的穩定點。

技術領域

本發明涉及用于確定物體的反射率的方法和用于確定物體的反射率的設備。

背景技術

文獻WO 2013/120956 A1描述了一種使用設備來測量至少在物體的一個點處的均勻漫反射率的方法，所述設備包括能夠發射以光流形式表示的彩色光源的單元以及電子彩色圖像傳感器；以及一種包括能夠發射以彩色光流形式表示的彩色光源的單元以及電子彩色圖像傳感器的設備，用于測量至少在物體的一個點處的均勻漫反射率，該物體放置在位于所述單元的照射場內的區域中，所述單元能夠發射多種顏色并且位于電子彩色圖像傳感器的視場內并且受到恒定形式的外部光源和未知的周圍外部光流的影響。

為了確定物體的反射率，已知能夠使用專業的高分辨率設備，諸如衍射光譜儀或雙平行感光器光譜儀。

然而，這樣的設備成本高并且難以用于非專業操作者。

因此，需要一種可靠且易于實現的用于確定反射率的方法。

發明內容

為此，提供了一種用于確定物體的反射率的方法，該方法包括如下步驟：

-使用具有未知且可變照度的外部光源來照亮所述物體，

-發射照亮物體的至少一個閃光，每個閃光由源來發射并且在波長范圍內具有已知的照度，

-收集被物體反射的波從而在傳感器上形成至少一個圖像，

-獲得具有幾個未知量的方程，該方程從所形成的圖像獲得，物體的反射率和外部光源的照度是該方程的兩個未知量，

-求解所述方程，

求解所述方程的步驟包括

-計算方程的解點，

-對通過插值函數計算的點進行插值，以及

-使用以下近似中的至少一個近似來求解所述方程：

第一近似，根據第一近似，從分開的閃光的發射導出每個圖像，

第二近似，根據第二近似，插值函數確定該方程的穩定點，以及

第三近似，根據第三近似，外部光源在閃光發射時刻的照度等于外部照明體在先前時刻的照度。

這樣的用于確定物體的反射率ρ的方法易于實現，并且即使在可變的外部光源的情況下也能夠獲得該物體的真實反射率ρ的可靠模型。這樣的實施能夠在保持該方法的精度的同時縮短計算時間。

根據具體實施例，用于確定物體反射率的方法包括一個或多個以下特征，單獨考慮或根據任何技術上可能的組合：

-將源和傳感器設置于同一裝置上。

-發射多個閃光，每個閃光具有最大波長照度，收集步驟針對發射的每個閃光來執行，并且至少兩個閃光具有分開至少20納米的最大照度。

-針對同一閃光執行多次收集步驟，所獲得的方程是超定方程組，求解步驟通過使用第一近似針對多個確定方程組來進行以獲得多個反射函數，該方法進一步包括通過計算多個反射函數的均值來計算物體的反射率。

-在求解該方程的步驟中使用第二近似并且其中插值函數是由有限數量的插值點封閉的基函數的加權組合，尤其是三次樣條，每個插值點是該方程的穩定點。