Polarimetric Light Transport Analysis for Specular Inter-reflection

要約

偏光は、拡散反射と鏡面反射を分解する能力でよく知られています。
しかし、既存の分解方法は直接反射のみに焦点を当てており、多重反射、特に鏡面相互反射を見落としています。
この論文では、ユニークな偏光特性、つまり直線偏光の回転方向を使用して、金属物体の鏡面相互反射を処理するための新しい分解方法を提案します。
この回転方向は、鏡面上の直接反射と相互反射を区別する要素として機能します。
反射率成分を分解するには、入射光の直線偏光を積極的に回転させ、反射光の回転方向を解析します。
合成データと実際のデータの両方を使用してこの方法を評価し、金属物体の鏡面相互反射の分解におけるその有効性を実証します。
さらに、私たちの方法を他の分解方法と組み合わせて光輸送を詳細に分析できることを示します。
実際の応用例として、強い鏡面相互反射に対する 3D 測定精度の向上に有効であることを示します。

要約(オリジナル)

Polarization is well known for its ability to decompose diffuse and specular reflections. However, the existing decomposition methods only focus on direct reflection and overlook multiple reflections, especially specular inter-reflection. In this paper, we propose a novel decomposition method for handling specular inter-reflection of metal objects by using a unique polarimetric feature: the rotation direction of linear polarization. This rotation direction serves as a discriminative factor between direct and inter-reflection on specular surfaces. To decompose the reflectance components, we actively rotate the linear polarization of incident light and analyze the rotation direction of the reflected light. We evaluate our method using both synthetic and real data, demonstrating its effectiveness in decomposing specular inter-reflections of metal objects. Furthermore, we demonstrate that our method can be combined with other decomposition methods for a detailed analysis of light transport. As a practical application, we show its effectiveness in improving the accuracy of 3D measurement against strong specular inter-reflection.

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