Shape and Reflectance Recovery using Multiple Images with Known Illumination Conditions

We develop a variational method to recover both the shape and the reflectance of a scene surface(s) using multiple images, assuming that illumination conditions are fixed and known in advance. Scene and image formation are modeled with known information about cameras and illuminants, and scene recovery is achieved by minimizing a global cost functional with respect to both shape and reflectance. Unlike most previous methods recovering only the shape of Lambertian surfaces, the proposed method considers general dichromatic surfaces. We verify the method using synthetic data sets containing specular reflection. Key-words: multi-view stereovision, shape and reflectance recovery, non-lambertian reflectance, variational method. ∗ PERCEPTION Lab., INRIA centre de recherche Grenoble Rhône-Alpes, France Reconstruction de la forme et des propriétés de réflectance d’une scène tridimentionnelle à partir d’images multiples avec des conditions d’éclairage connues Résumé : Nous développons une méthode variationnelle permettant de reconstruire conjointement la forme tridimensionnelle et les propriétés de réflectance de la surface d’une scène à partir d’images de cette scène prises de plusieurs points de vue. Nous supposons que les conditions d’illumination sont fixées et connues et que les caméras sont complètement calibrées. La méthode consiste à minimiser une fonctionnelle de coût globale par rapport, à la fois, la forme et la réflectance. Contrairement à la plupart des méthodes précédentes reconstruisant seulement la forme de surfaces Lambertiennes, la méthode proposée ici considère des surfaces dichromatiques générales. Mots-clés : vision tridimensionnelle, reconstruction de la forme et de la réflectance d’une scène, surface non lambertienne, méthode variationnelle. Shape and Reflectance Recovery using Multiple Images 3