[发明专利]信息处理设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对来自要测量的对象的反射光进行分析的设备和方法。

背景技术

利用由来自物体表面的反射光线所形成的散射光分布，可以量化物体的纹理。纹理的量化使得可以分析打印表面等的光泽度或物体的外观。在将散射光分布数据应用于计算机图形学的情况下，可以适当地表现物体的外观或纹理。因此，可以广泛应用散射光分布数据，并且在各种情况下都可能需要散射光分布。散射光分布的分类可以基于两类散射光。

第一类是从具有如下结构的表面产生的散射光，该结构的大小大致等于或小于要入射在对象物体上的照明光的波长。如果可见光的波长为400nm～760nm，则尽管该结构的大小依赖于要入射的照明光的波长，但可为约760nm或者可以小于760nm。这类散射光依赖于大小为照明光波长量级的结构的表面粗糙度和波长，并且一般通过电磁场分析得到这类散射光。在本说明书中，这类散射光在下文被称为“由波动光学成分(wave-opticscomponent)引起的散射光或散射”。

第二类是从具有如下结构的表面产生的散射光，该结构的大小大于要入射的照明光的波长。该结构的大小可以为约几微米至约几十微米或者更大。通过依赖于入射光的入射角和该结构的倾斜角的漫反射生成这类散射光，并且根据一般的反射定律得到这类散射光。因此，散射光不依赖于照明光的波长，而仅依赖于物体的表面上大小为大于照明光波长的量级的结构。在本说明书中，这类散射光在下文被称为“由几何光学成分(geometrical-optics component)引起的散射光或散射”。

专利引文1中公开了用于获得散射光分布的技术。在该技术中，利用表示表面结构的参数和有效折射率来估计表面的镜面光泽度。

[专利引文1]

日本特开2003-329586

发明内容

发明要解决的问题

物体的纹理是通过由波动光学成分引起的散射光和由几何光学成分引起的散射光的组合所确定的。在计算机图形学领域，可能需要仅修改能够影响由几何光学成分引起的散射光的结构数据。因此，存在针对单独获得散射光的几何光学成分和波动光学成分的简单方法的需求。

在专利引文1所公开的镜面光泽度的估计中，考虑了波动光学成分和几何光学成分。然而，没有公开从几何光学成分单独提取波动光学成分。

本发明提供一种用于轻松获得表示来自要测量的对象的反射光的波动光学成分的信息的技术。

用于解决问题的方案

在本发明的实施例中，一种信息处理设备，包括：获得单元，用于获得与来自要测量的对象的反射光的分布有关的第一信息和与所述反射光的几何光学成分有关的第二信息；计算单元，用于基于所述第一信息和所述第二信息计算第三信息，所述第三信息表示所述反射光的分布的近似；以及输出单元，用于基于所述第三信息输出与所述反射光的波动光学成分有关的信息。

发明的效果

根据本发明的实施例，可以轻松获得表示来自要测量的对象的反射光的波动光学成分的信息。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的测量设备的框图。

图2是示出测量对象的表面结构的图。

图3是示出照明光的波长和反射光的散射之间的关系的图。

图4是示出具有两个振荡方向上的波的照明光的图。

图5是示出根据照明光的指向性(directivity)的反射的图。

图6是示出由根据第一实施例的测量设备进行的处理的流程图。

图7是示出由入射光的几何光学成分引起的反射光的图。

图8是示出表示几何光学成分的散射光分布函数的分布和反射光数据的散射光分布之间的关系的图。

图9是示出在参数σ_θ变化的情况下的高斯(Gaussian)散射模型的一维模型形状的图。

图10是示出在参数N_θ变化的情况下的余弦(cos)N次幂散射模型的一维模型形状的图。

图11是示出卷积(convolution)处理的概述的图。

图12是示出根据第一实施例的用于将角坐标转换成直角坐标的方法的图。

图13是根据本发明第二实施例的测量设备的外观图。

图14是示出根据第二实施例的用于测量测量对象的表面结构的方法的图。

图15是示出由光检测器(photodetector)单元获得的反射光的亮度值的图。