1.一种基于天顶角定位的单目偏振三维重构成像方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取目标的线偏振子图像

1)用相机拍摄场景的强度图像，获取场景的0°线偏振子图像U0(i,j)、45°线偏振子图像U45(i,j)、90°线偏振子图像U90(i,j)、135°线偏振子图像U135(i,j),其中，i、j分别为图像的行序号数和列序号数，i、j的取值为有限的正整数；

2)将四幅线偏振子图像U0(i,j)、U45(i,j)、U90(i,j)、U135(i,j)进行阈值分割，获取目标的0°线偏振子图像I0(i,j)、45°线偏振子图像I45(i,j)、90°线偏振子图像I90(i,j)、135°线偏振子图像I135(i,j)；

(2)获取目标的偏振度图像

按式(1)获取目标的偏振度图像DoP(i,j)：

S0(i,j)＝I0(i,j)+I90(i,j)

S1(i,j)＝I0(i,j)‑I90(i,j)

S2(i,j)＝I45(i,j)‑I135(i,j)其中，S0(i,j)为目标的总光强度图像，S1(i,j)为目标在0°方向和90°方向线偏振光的光强度差图像，S2(i,j)为目标在45°方向和135°方向线偏振光的光强度差图像；

(3)获取目标的偏振角图像

按式(2)获取目标的偏振角图像

(4)获取目标表面法线天顶角图像

按式(3)获取目标表面法线天顶角图像θ(i,j)：

其中，n为目标材料介质的折射率，n取值为1.3～3；

(5)消除目标表面法线方位角歧义

1)按式(4)获取目标表面法线初估方位角图像φ(i,j):

2)标记目标表面法线天顶角图像第i行像素所有天顶角的局部最小值为θ(i,pi,a)，pi,a表示目标表面法线天顶角图像第i行像素中天顶角值的第a个局部最小值所对应像素的列序号数；

3)按式(5)消除目标表面法线方位角歧义，确定目标表面法线方位角图像第i行第j列像素的方位角φ'(i,j)：其中，b为目标表面法线天顶角图像第i行像素中天顶角的局部最小值的个数，k取值为[1,b‑1]的正整数；

(6)重构目标的三维形状

按式(6)确定目标表面法线的方向向量N(i,j)：

对表面法线方向的向量N(i,j)积分确定目标表面深度大小。

2.根据权利要求1所述的基于天顶角定位的单目偏振三维重构成像方法，其特征在于：在(1)获取目标的线偏振子图像步骤的1)步骤中，所述的获取场景的0°线偏振子图像U0(i,j)、45°线偏振子图像U45(i,j)、90°线偏振子图像U90(i,j)、135°线偏振子图像U135(i,j)通过以下方法实现：用分焦平面偏振相机拍摄场景的强度图像，根据偏振相机固有的由2×2像素组合而成的超级像素的排布方法，重新分解原始强度图，获取场景的0°线偏振子图像U0(i,j)、45°线偏振子图像U45(i,j)、90°线偏振子图像U90(i,j)、135°线偏振子图像U135(i,j)。

3.根据权利要求1所述的基于天顶角定位的单目偏振三维重构成像方法，其特征在于：在(1)获取目标的线偏振子图像步骤的1)步骤中，所述的获取场景的0°线偏振子图像U0(i,j)、45°线偏振子图像U45(i,j)、90°线偏振子图像U90(i,j)、135°线偏振子图像U135(i,j)通过以下方法实现：用强度相机及其前置的旋转线偏振片装置，拍摄获取场景的0°线偏振子图像U0(i,j)、

45°线偏振子图像U45(i,j)、90°线偏振子图像U90(i,j)、135°线偏振子图像U135(i,j)。

4.根据权利要求1所述的基于天顶角定位的单目偏振三维重构成像方法，其特征在于：在(1)获取目标的线偏振子图像步骤的步骤2)中，所述的将四幅线偏振子图像U0(i,j)、U45(i,j)、U90(i,j)、U135(i,j)进行阈值分割，获取目标的0°线偏振子图像I0(i,j)、45°线偏振子图像I45(i,j)、90°线偏振子图像I90(i,j)、135°线偏振子图像I135(i,j)的方法为：(1)按式(7)‑(8)确定最大灰度值fmax和最小灰度值fmin：fmax＝max{Ul(i,j)}                                                  (7)fmin＝min{Ul(i,j)}                                                   (8)其中，Ul(i,j)为U0(i,j)、U45(i,j)、U90(i,j)、U135(i,j)四幅线偏振子图像中的任意一幅图像，l取值为0或45或90或135；

(2)按式(9)确定图像强度阈值T：

T＝t×(fmax+fmin)                                             (9)其中，t为阈值分割系数，其取值为(0，1)。

(3)按式(10)进行阈值分割，获取目标的0°线偏振子图像I0(i,j)、45°线偏振子图像I45(i,j)、90°线偏振子图像I90(i,j)、135°线偏振子图像I135(i,j)：其中，w分别取值0、45、90、135。

5.根据权利要求1所述的基于天顶角定位的单目偏振三维重构成像方法，其特征在于：在(2)获取目标的偏振度图像步骤中，所述的获取目标的偏振度图像方法通过以下方法实现：按式(11)、(12)获取目标的偏振度图像DoP(i,j)：其中，Imax(i,j)、Imin(i,j)分别为最大光强图像、最小光强图像；

Imax(i,j)和Imin(i,j)按式(12)确定：其中，m取值分别为0、45、90、135；对应的θm取值分别为0°、45°、90°、135°。

6.根据权利要求1所述的基于天顶角定位的单目偏振三维重构成像方法，其特征在于：在(3)获取目标的偏振角图像步骤中，所述的获取目标的偏振角图像方法通过以下方法实现：按式(12)获取目标的偏振角图像

7.根据权利要求1所述的基于天顶角定位的单目偏振三维重构成像方法，其特征在于：在(4)获取目标表面法线天顶角图像步骤中，所述的介质表面折射率n取值为1.3～1.7。