【泡泡一分钟】基于法向量的三维表面细节增强(ICCV2017-244)

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标题：3D Surface Detail Enhancement from A Single Normal Map

作者：Wuyuan Xie,Miaohui Wang,Xianbiao Qi,Lei Zhang

来源：International Conference on Computer Vision (ICCV 2017)

编译：倪志鹏

审核：颜青松  陈世浪

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摘要

在三维重建中，视觉传感器的采样和量化过程限制了三维表面细节表现程度。如何以低成本获得细粒度的3D表面，仍旧是对经验、设备和易于获取方面的巨大考验。

本文提出一个新的框架，使用法向量增强三维重建结果，而不是单纯依赖硬件和反射模型。本文提出了新的增强依据，即角度轮廓，来描述三维表面中隐藏的细节。本文还进一步使用了离散几何处理（DGP）来进一步获取更加稳定的增强结果。

大量仿真结果表明，该方法在主观视觉评估和客观质量度量方面均优于均匀锐化方法。

图1 增强的3D表面结果：左边是来自哈佛数据集的法线贴图的3D表面; 右边是我们输入相同分辨率的直接增强结果。

图2 在法线贴图上应用图像不同锐化方法的比较。 将法线贴图作为图像并应用三个上采样（3×3）方法双三次，双线性，最近邻，然后进行图像锐化。

Abstract    

In 3D reconstruction, the obtained surface details are mainly limited to the visual sensor due to sampling and quantization in the digitalization process. How to get a fine-grained 3D surface with low-cost is still a challenging obstacle in terms of experience, equipment and easy-to-obtain. 

This work introduces a novel framework for enhancing surfaces reconstructed from normal map, where the assumptions on hardware (e.g., photometric stereo setup) and reflection model (e.g., Lambertion reflection) are not necessarily needed.We propose to use a new measure, angle profile, to infer the hidden micro-structure from existing surfaces.In addition, the inferred results are further improved in the domain of discrete geometry processing(DGP) which is able to achieve a stable surface structure under a selectable enhancement setting. 

Extensive simulation results show that the proposed method obtains significantly improvements over uniform sharpening method in terms of both subjective visual assessment and objective quality metric.

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