在不失去通用性的情況下，研究小組專(zhuān)注于具有復(fù)雜輪廓表面的高對(duì)比度物體。對(duì)于一些具有復(fù)雜表面的高對(duì)比度物體，旋轉(zhuǎn)物體的三維重建方法不再適用。因此，該小組提出了另一種通過(guò)對(duì)物體進(jìn)行切片的3D重建方法。以圖3(a)中的球體為例，物體以微小的間隔切片，CCD相機(jī)可以捕捉到物體在不同投影平面上的多個(gè)輪廓結(jié)果，如圖3(b)所示。

圖3.復(fù)雜表面高對(duì)比度物體的三維重建實(shí)驗(yàn)方案。(a) 三維重建方案依賴于將目標(biāo)對(duì)象離散化為二維切片，它們之間有小間隙。(b) 將捕獲被觀察物體的每個(gè)切片中包含的輪廓信息。(c) 通過(guò)重新組合圖中捕獲的不同投影結(jié)果來(lái)重建3D模型。(d)-(f)分別是凹槽、平臺(tái)和凸臺(tái)的原始和三維實(shí)驗(yàn)重建模型。

最后，通過(guò)重新排列和組合整個(gè)輪廓信息，可以重建高對(duì)比度物體的三維實(shí)驗(yàn)重建模型[圖3(c)]。從理論上講，切片過(guò)程的精度越高，重建的3D模型就越準(zhǔn)確。作為概念驗(yàn)證演示，一些具有不同特征的簡(jiǎn)單幾何形狀(如凹槽、著陸和凸臺(tái))已被用于驗(yàn)證圖 3(d1)–3(f1) 中的實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)對(duì)這三個(gè)物體進(jìn)行切片，得到它們?cè)诓煌�平面上的輪廓信息，重新排列和組合這些輪廓信息，最終得到圖3(d2)–3(f2)中關(guān)于它們的三維實(shí)驗(yàn)重建模型。無(wú)論是內(nèi)側(cè)有缺口的凹槽、外側(cè)凸起的凸臺(tái)，還是斜面過(guò)渡，3D實(shí)驗(yàn)重建模型的形狀和大小都與原始物體非常吻合。該方法在復(fù)雜表面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)物體的三維重建中具有潛在的應(yīng)用前景。

通過(guò)探索基于光學(xué)計(jì)算超表面的全光模擬計(jì)算系統(tǒng)的應(yīng)用，提出并實(shí)現(xiàn)了一種高低對(duì)比度目標(biāo)的光學(xué)目標(biāo)識(shí)別和三維重建技術(shù)。該研究有望應(yīng)用于種子篩選、表面輪廓檢測(cè)和定量顯微三維重建，為圖像處理和工業(yè)檢測(cè)提供獨(dú)特的方向。

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