基于成像球原理的空間分光光度計的設(shè)計.pdf

1、論文提出了一種新的空間光強(qiáng)分布和BSDF的測量方法,完成了基于該方法的測量系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計,并對系統(tǒng)性能進(jìn)行分析。首先分析系統(tǒng)的測量原理,設(shè)計完成其光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵器件包括成像球、反射鏡和雙高斯物鏡;然后基于光線追蹤的光學(xué)軟件對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真,驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性并對系統(tǒng)最小角分辨率和動態(tài)范圍等關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行分析;再通過基于Lucy-Richardson算法的圖像復(fù)原法大大提高系統(tǒng)最小角分辨率;最后介紹雙向散射分布函數(shù)BSDF測量系統(tǒng)的

2、結(jié)構(gòu)組成和測量原理。具體研究內(nèi)容及成果包括:
　　1、提出一種快速測量光強(qiáng)空間分布特性的方法,完成基于該方法的測量系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計。其光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵器件包括成像半球、自由曲面反射鏡和雙高斯物鏡。根據(jù)系統(tǒng)的測量原理,研究成像半球的結(jié)構(gòu)組成和內(nèi)壁涂層材料;MATLAB編程并SolidWorks建模得到自由曲面反射鏡面型;依據(jù)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo),基于光學(xué)設(shè)計軟件Zemax設(shè)計得到雙高斯物鏡。
　　2、基于光線追蹤的光學(xué)仿真軟件Ligh

3、tTools對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,分析光源空間任一方向在球壁形成的亮斑與CCD光學(xué)圖像的一一對應(yīng)關(guān)系,驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性;并分析、給出了測試系統(tǒng)的最小角分辨率和動態(tài)范圍等關(guān)鍵性能指標(biāo)。
　　3、分析比較圖像恢復(fù)的兩種主要方法:基于頻域率的逆濾波恢復(fù)法和基于先驗(yàn)概率的圖像復(fù)原法,采用Lucy-Richardson算法對模糊化后的圖像進(jìn)行復(fù)原,大大提高系統(tǒng)分辨率。
　　4、提出一種基于成像球的BSDF測量系統(tǒng),并重點(diǎn)介紹其結(jié)構(gòu)組成與