一种确定图像中的主要光源的方向的方法。获取的输入图像I为主要光源从未知方向照射的目标。该输入图像包括像素阵列，每个像素具有强度I(x，y)。从所述输入图像的强度构造强度矢量。为目标定义反照率映射ρ。从反照率映射构造反照率矢量。为目标生成形状矩阵N。将反照率矢量与形状矩阵N相乘以获得形状－反照率矩阵A。然后，根据以下优化方式从强度矢量、反照率矢量和形状－反照率矩阵A确定与主要光源的估计方向s^*：。