Polarisation Imaging zur Materialklassifizierung

Eine einfache und stabile Methode wird vorgeschlagen, um die Oberflächen von dielektrischen und metallischen Materialien anhand der Polarisationbilder, die von einem Vision-System bestehend aus einem linearen Polarisator und einer digitalen Kamera aufgenommen wurden, zu unterscheiden. Der Polarisationszustand wird durch die durch den Polarisator hindurchgehende Lichtintensität in Abhängigkeit von der Polarisationsorientierung bestimmt. Der Grad der Polarisation (DOP) wird aus den Bildintensitäten durch den Polarisator geschätzt. Die DOP-Karte ist für die Materialklassifizierung rund um den spekularen Glanz auf der Objektoberfläche recht effektiv. Wir beweisen, dass die DOP-Karte für die dielektrische Oberfläche konvex und für die metallische Oberfläche konkav ist. Das Problem der Materialklassifizierung wird dann auf ein einfaches Urteil über die Konvexität der DOP-Karte reduziert, die um den Glanzpunkt herum erhalten wurde. Die vorgeschlagene Methode ist keine pixelweise lokale Methode, die auf der Schwellenwertbestimmung des Fresnel-Verhältnisses basiert, das an jedem Pixel berechnet wird, sondern eine bereichsbasierte Methode, die auf der DOP-Karte in einem Glanzbereich basiert. Die Machbarkeit der Methode wird in Experimenten unter verschiedenen Bedingungen bestätigt.