漫反射、镜面反射和多重反射

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光线投射在目标物体表面时会发生反射。物体表面材质不同,反射的种类也不同。

漫反射和镜面反射

漫反射 镜面反射

说明

diffuse reflection

入射角度相同时,发生漫反射的光线以不同的角度反射出去。

specular reflection

入射角度相同时,发生镜面反射的光线以相同的角度反射出去。

典型场景

常见于粗糙、亚光表面,如纸箱、未抛光的金属工件、不透明塑料工件

常见于光亮表面,如抛光后的金属工件

漫反射和镜面反射对数据采集的影响如下:

  • 目标物体表面主要发生漫反射时,通过合理的参数设置,可以采集到亮度合适的2D图以及比较完整准确的深度数据。

    2D图 点云

    disffuse reflection object

    disffuse reflection point cloud

  • 目标物体表面发生镜面反射时,一些区域的光线几乎完全反射至感光单元,导致该区域过曝;另一些区域的光线几乎未被反射至感光单元,导致该区域欠曝。深度数据可能因此缺失。解决方案详见镜面反射导致点云缺失

    目标物体 点云

    object 2d 1

    object cloud 1

多重反射

目标物体形状复杂,导致光线在多个表面之间多次反射的现象即为多重反射,如下图所示。

interreflection

多重反射时会导致深度数据的计算过程中出现错误。深度图和点云中可能因此出现缺失或数据不准确的问题。解决方案详见多重反射导致点云缺失

发生多重反射的典型场景包括光亮的料筐壁、排列紧密的反光轴棒、球栅阵列(BGA)等。

目标物体 点云 说明

reflective 233 1

reflective 233 2

金属料筐壁与金属件之间发生多重反射,导致料筐壁附近点云缺失。

reflective 233 4

reflective 233 5

金属轴棒之间发生多重反射,导致轴棒表面点云缺失。

bga solder balls

bga solder balls cloud

复杂的球栅阵列(BGA)表面发生多重反射,导致点云中出现错误数据。

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