Naturlig belysning från solen och himlen spelar en viktig roll i uppkomsten av utomhusscener. Vi föreslår användning av sofistikerade utomhusbelysningsmodeller, utvecklade i datorgrafikmiljön, för att uppskatta utseende och tidsstämpel från en stor uppsättning okalibrerade bilder av en utomhusscen. Vi presenterar först en analys av förhållandet mellan dessa belysningsmodeller och geolokalisering, tid, ytorientering och lokal synlighet vid en scenpunkt. Vi använder sedan detta förhållande för att utforma en datadriven metod för att uppskatta per-punkt albedo och lokal synlighet information från en uppsättning av Internet bilder tagna under varierande, okända belysningar. Vår strategi utökar avsevärt tidigare arbete på utseende uppskattning för att arbeta med sol-sky modeller, och möjliggör nya applikationer, såsom datortider för enskilda bilder med hjälp av skugginformation. Belysningen som anländer till en punkt i en utomhusscen beror på flera nyckelfaktorer, bland annat: • geografiskt läge • tid och datum • ytorientering • lokal synlighet Vår modell beskriver irradiansincidenten vid en utomhusscen på en klar dag som en funktion L( ska, λ, t, α, n) där  och λ är latitud och longitud, t är tid och datum, n är normal, och α är den lokala siktvinkeln. Denna vinkel α är en parameterisering av lokal sikt baserad på en modell av omgivande ocklusion som föreslagits av Hauagge et al. [1] som modellerar lokal geometri runt en punkt som ett cylindriskt hål med vinkeln α från det normala till öppningen. Figur 1 visar exempel på L, i form av sfärer som återges under förutsagd utomhusbelysning vid olika tidpunkter och α vinklar, på en given plats på jorden. Ett georegistrerat 3D-punktmoln byggt med hjälp av SfM och MVS ger geografisk plats ( och λ ), ytnormaler ( n) och en uppsättning observerade pixelvärden för varje punkt (I x ). Vi uppskattar först albedo för varje punkt, sedan använder albedo för att uppskatta belysning och fånga tid för varje foto. Uppskattning av Albedo. Vi antar en enkel Lambertian bildbildning modell I x = ρL x där I x är den observerade färgen på en punkt x i en given bild I, ρ x är (förutsatt konstant) albedo vid den punkten, och L x är irradiansen som definieras ovan. Med tanke på många observationer av en punkt I x, Vi härleder albedo ρ x genom att dividera den genomsnittliga observerade färgen Vår nyckel insikt är att vi kan använda en sol/sky modell för att förutsäga belysning för ett givet tillstånd, eller faktiskt den genomsnittliga belysningen för en given scen. För en given plats, tid och siktvinkel, beräknar vi en fysiskt baserad miljökarta (vi använder modellen av Hosek och Wilkie [2]) och för varje normal, integrera över den synliga delen av miljökartan för att producera en databas av sfärer som ger värden för L i varje normal riktning, som illustreras i figur 1 a-b. Vi uppskattar sedan förväntad belysningL( n, α) som en funktion av normal och sikt vinkel genom att ta genomsnittet under en uppsättning gånger prov under hela året. För varje punkt x har vi en yta normal uppskattning n x från 3D rekonstruktion; men vi behöver också siktvinkel α x för att slå upp. Under vår mer komplexa belysningsmodell relaterar vi istället till α numeriskt genom att beräkna σ( n, α) över de förutsedda belysningsvärden som tillhandahålls av sol/sky-modellen, som visas i figur 1 c. Vi låter α x vara alfa för vilka σ( n x, α) närmast matchar den observerade σ x. Uppskattning tid på dagen. Med albedos i handen kan vi uppskatta belysning för en bild genom att dividera varje synlig punkts observerade färgvärde med den uppskattade albedo L x = I x ρ x. För att uppskatta tiden för den bilden kan vi jämföra denna uppskattade belysning per punkt med den belysning som förutspås av sol/sky-modellen vid en uppsättning gånger kandidattiderna t (potentiellt provtagning under hela året). Den förutsagda tiden t * är då den tid för vilken den observerade och förutsagda belysningen är mest lik. Resultat. Vår teknik återvinner utomhusscenernas albedo mer exakt än Hauagge et al. [1] och med lyckat resultat identifiera och kassera punkter vars albedo inte kan återvinnas. Tidstämpelskattningarna med hjälp av vår albedo har medianfel under en timme (ca 15 grader solläge) på våra testdatauppsättningar, vilket avsevärt överträffar slumpen och en toppmodern enkelbildsmetod. Se hela tidningen för mer information och fullständiga resultat.
Bland dem var Hauagge et al. REF utformar en metod baserad på flera belysningsmodeller som fångar belysningsvariationer i utomhusmiljöer vid olika tidpunkter med hjälp av stora samlingar av bilder på samma utomhusplats.