[发明专利]光学地形成像

权利要求书

1.一种在光学成像中研究对象的预定义部分的方法，所述对象具有感兴趣的特征并且属于各个对象具有基本上相似的光学性质的对象类别，所述方法包括：

激活多个光源中的每一个以直接照明所述对象，其中，所述多个光源中的每一个从不同照明方向提供照明，并且其中，所述多个光源相对于所述对象保持在稳定的配置中；

对于每个照明方向，根据从所述对象散射的光借助相对于所述多个光源保持在稳定的配置中的相机来生成图像；以及

应用从针对所述对象类别的机器学习中得到的方法，以便：

针对每个光照方向，针对与所述感兴趣的特征相一致的特性，对所生成的图像进行过滤；

根据针对每个光照方向所过滤的图像，确定所述对象的表面梯度；以及

对所述表面梯度积分，以生成所述对象的预定义部分的表面的地形。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括根据所生成的图像确定所述对象的表面的漫反射系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述对象的预定义部分是近似平面的；以及

对所生成的图像的过滤包括将带通滤波器应用于所生成的图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述感兴趣的特征包括方向；以及

对所生成的图像的过滤包括将方向滤波器应用于所生成的图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述感兴趣的特征包括色彩特性；以及

对所生成的图像的过滤包括将色彩滤波器应用于所生成的图像。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，对表面梯度的确定包括将解卷积应用于所生成的图像，以计算由所述对象的大组件所引起的各向异性的光散射。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，对表面梯度的确定包括通过应用作为由所述多个光源相对于所述对象的位置所定义的几何形状的函数所生成的周期性因数，来提取所述表面梯度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过地形图像来定义所述对象的表面的地形，所述方法还包括对所述地形图像应用变换。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述变换改变所述地形图像的对比度。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述变换减少在所述地形图像中由于镜面光所引起的伪影。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述变换将所述地形图像二值化。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光源基本上是单色光源。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述光源中的每一个生成处于基本上相同波长的光。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光源以基本上相同的仰角围绕所述对象分布，并且在相对于所述对象的方位上基本上均匀地分布。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对象的部分与对于由所述光源生成的光而言基本上透明的板光学地接触。

16.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述光源提供处于多种波长的光；以及

对所述对象的表面梯度的确定包括在所述多种波长中的每一个上确定所述对象的表面梯度。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述光源中的至少一些包括多色光源。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括：

根据所生成的图像在所述多种波长的每一个上确定所述对象的表面的漫反射系数；以及

比较在所述多种波长上所确定的漫反射系数，以作为生物测量的样本确定对象的真实性。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对象包括生物测量的样本。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对象包括加工条形码。

21.根据权利要求1所述的方法，其中，用所述多个光源直接对所述对象进行照明包括顺序地激活所述光源。

22.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个光源中的每一个的激活包括以借助变换来确定对各个光源的响应的模式同时激活所述多个光源中的至少一些。