专利示意图

一、技术领域

计算机视觉与数字图像处理领域

二、专利介绍

1.专利信息

专利类型：发明

专利权人：清华大学深圳国际研究生院

申请号：202210440123.1

发明人：金欣、杜东宇

2.专利说明书摘要

本发明公开了一种体散射光传输建模与三维目标重建方法，包括如下步骤：S1：建立体散射光传输模型，以目标表面特性和结构特征建模三维目标分布；S2：为体散射光传输模型添加约束条件，建立单光程体散射光传输模型；S3：将离散时域散射场的重建方法表示为单光程体散射光传输模型在空域和时域约束条件下的解；S4：建立双光程耦合体散射光传输模型，获得成像平面的体散射光场分布；S5：将连续时域散射场的重建方法建模为以采集图像和模型预测图像的残差为目标函数，目标特征为正则项的优化问题。本发明所提供的模型能准确描述体散射场景中像空间与物空间的定量关系，同时提供了对体散射光传输模型有效求解的方法，可用于体散射场景中的三维目标重建。

3.创新点

（1）本发明涉及计算机视觉与数字图像处理技术领域，针对体散射光传输建模不准确及目标重建难的问题，提出单光程和双光程耦合的体散射光传输模型与目标重建方法；

（2）本方法可在体散射环境下的重建复杂目标物；

（3）本方法重建精度高于已有同类方法。

4.痛点问题

（1）现有散射光建模方法不准确；

（2）现有散射成像方法在强散射环境中的重建能力差；

（3）现有散射成像方法重建精度低。

5.技术优势

（1）相比于现有方法只建模了散射光的部分特性，本发明精确建模了散射光的空域和时域传播特征；

（2）相比于现有方法不考虑目标物体对散射场的影响，本发明所建模型充分考虑了目标物对散射场的影响；

（3）本发明在强散射环境中的成像能力远超同领域其他算法；

（4）本发明的重建精度远超同领域的其他算法。

三、产业化信息

1.应用场景

（1）可以增强自动驾驶汽车在极端气候条件，如雾霾天气中的成像能力，从而辅助其进行障碍物识别和路径规划；

（2）可用于医学观测中，透过具有强散射能力的生物组织，检测病变的生物组织；

（3）可用于浑浊深海中的科考探测，增强水下机器人的视觉能力；

（4）可在充满浓烟的火灾营救现场中搜寻被困人群；

（5）可在浑浊水体中进行水下救援。

2.商业价值

此项技术拥有很大的商业前景，尤其对于自动驾驶行业有很大的市场价值。当前自动驾驶汽车在恶劣气候条件下的工作状况不理想，强散射环境下的成像问题阻碍了其实用化进程，本发明可提升其在极端环境中的成像能力，推动其发展。

3.发展规划

该技术未来可应用至自动驾驶汽车，推动自动驾驶汽车的快速落地。

4.合作方式

横向、技术转让、技术许可、合作兴办企业。

注:所有成果未经授权，请勿转载

联系方式：ttc@sz.tsinghua.edu.cn