基于物體表面漫射光偏振特性進行三維重建是一項關鍵技術。由于漫反射偏振度與表面法向量夾角存在特別的映射關系，理論上可實現(xiàn)高精度三維重建。然而，實踐中的重建精度會受限于偏振探測器參數(shù)的影響，參數(shù)選擇不當會導致法線向量產(chǎn)生較大誤差。

本文建立了將偏振三維重建誤差與探測器性能參數(shù)聯(lián)系起來的數(shù)學模型。通過仿真,給出了適合偏振三維重建的探測器參數(shù)范圍。該模型為提高偏振三維重建精度提供了重要指導，對該技術的實際應用具有重要意義。

圖1 偏振實驗平臺

圖2 實驗收集的（a）3°，（b）0°，（c）45°和（d）90°的135°偏振圖像

實驗平臺采用“探測器+偏光片”相結合的方式，構建了偏振成像系統(tǒng)。實驗在暗場環(huán)境中進行，實驗對象為一個圓柱形紙杯，使用高精度轉(zhuǎn)盤驅(qū)動偏振片，并采用鑫圖Dhyana 95 V2相機進行成像。該相機滿阱容量高達100 ke-，具有非常高的動態(tài)范圍，能夠幫助實驗獲得高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)；該實驗在采集圖像之前，還使用了PRNU/DSNU校正功能對背景進行了均一性校正，整體獲得了很好的成像效果和測量精度。

參考文獻

Dai, P.; Yao, D.; Ma, T.; Shen, H.; Wang, W.; Wang, Q. Analysis of Polarization Detector Performance Parameters on Polarization 3D Imaging Accuracy. Sensors 2023, 23, 5129. https://doi.org/10.3390/s23115129.