雙向反射分布函數(shù)測量技術(shù)與應(yīng)用研究.pdf

1、本文在雙向反射分布函數(shù)測量技術(shù)與應(yīng)用研究領(lǐng)域做了如下創(chuàng)新性工作:1.多波長全自動雙向反射分布函數(shù)測量系統(tǒng)的研制.本文研制了集光、機(jī)、電于一體的全自動BRDF測量系統(tǒng),涉及的測量光譜范圍從可見光到近紅外、中紅外直至中遠(yuǎn)紅外.考慮測量BRDF過程中雜散輻射的抑制,光路采用離軸結(jié)構(gòu),完成了激光擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)、反射系統(tǒng)、光調(diào)制系統(tǒng)及光電信號接收系統(tǒng)的設(shè)計(jì);研制了由電機(jī)精確控制試樣變角的機(jī)械實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺;設(shè)計(jì)了適于微弱光電信號接收、處理的電路系統(tǒng).整個

2、測量過程可完全由微機(jī)控制.2.BRDF測量技術(shù)在多級電磁感應(yīng)線圈炮發(fā)射體位置檢測中的應(yīng)用.多級線圈炮中發(fā)射體位置確定困難使得驅(qū)動線圈最佳通電時間難以控制.因發(fā)射體多是由金屬鋁套筒組成,我們通過一套激光發(fā)射-接收裝置,利用自行研制的雙向反射分布函數(shù)測量系統(tǒng),將鋁的半球空間散射測量結(jié)果應(yīng)用于多級電磁感應(yīng)線圈炮發(fā)射體位置的檢測中.3.對測量幾種試樣雙向反射分布函數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究.采用單一參考測量法(標(biāo)準(zhǔn)試樣為F4白板),實(shí)現(xiàn)了對金剛砂紙、金屬鋁片

3、和花崗巖材料半球空間散射的測量實(shí)驗(yàn),同時將結(jié)果與國內(nèi)外所測進(jìn)行了比較,得到了一些很有價值的數(shù)據(jù).4.建筑材料表面雙向反射分布函數(shù)(半)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕?詳細(xì)研究了花崗巖材料在不同入射和探測方向下的BRDF實(shí)際測量值,利用最小二乘法理論對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合,建立了幾種情形的BRDF數(shù)學(xué)解析模型.除上述研究之外,本文還考慮了大氣傳輸特性及環(huán)境背景對光散射和輻射的影響;根據(jù)基爾霍夫輻射定律,計(jì)算了花崗巖材料的半球發(fā)射率,并對雙向反射分布函數(shù)測