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从明暗恢复形状（Shape-from-Shading：SFS）是利用单幅灰度图像的明暗变化恢复物体三维表面形状的技术。目前，关于SFS的研究主要集中在以图像辐照方程为基础的针对光照模型和偏微分方程求解策略的改进，而面向SFS问题的概率求解方法的研究还很少，国外一些学者虽然已开始尝试用概率方法求解此类问题，但目前还未形成比较系统的研究框架。为此，本文拟对基于概率的SFS理论和求解方法进行分析梳理，研究构建基于概率的SFS问题的理论框架体系，探索满足SFS应用需求的求解方法，以提高SFS的恢复精度。