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空间目标表面材料光谱双向反射分布函数测量与建模

袁艳 孙成明 张修宝

空间目标表面材料光谱双向反射分布函数测量与建模

袁艳, 孙成明, 张修宝
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  • 介绍了双向反射分布函数(BRDF)的绝对测量原理和方法,选用光谱分辨率为3 nm的光谱辐射度计及精度为001°的三维转角系统,搭建了BRDF自动测量平台,对空间目标表面包覆材料在400—2500 nm的光谱BRDF进行了测量.结果表明,BRDF曲线极大值所对应的散射角度一般在镜反射方向左右,其余BRDF值随散射角变化很平缓,从中间向两边逐渐变小,近似成余弦分布.测量误差为495%.应用模拟退火算法,结合BRDF五参量统计模型,获得了测量光谱范围内各波长对应的共2101组五参量值,通过对比参量计算结果和
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60532070),国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2009CB724005)和长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT0705)资助的课题.
    [1]

    [1]Wu Z S,Dou Y H 2003 Acta Optica Sinica 23 1250 (in Chinese)[吴振森、窦玉红 2003 光学学报 23 1250]

    [2]

    [2]Zhang S Q,Shi Y L,Lu Y L 2009 Acta Phys. Sin. 58 2768 (in Chinese)[张拴勤、石云龙、卢言利 2009 物理学报 58 2768]

    [3]

    [3]Wang A X,Zhang X J,Zhang H L,Feng J 2008 Laser & Infrared 38 519 (in Chinese)[王安祥、张晓军、张涵璐、冯健 2008 激光与红外 38 519]

    [4]

    [4]Li C,Wang Y M,Zhang Z M 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 865 (in Chinese)[李聪、王咏梅、张仲谋 2008 光谱学与光谱分析 28 865]

    [5]

    [5]Cheng J L,Shi Z,Li H Y 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 1007 (in Chinese)[程街亮、史舟、李洪义 2008 光谱学与光谱分析 28 1007]

    [6]

    [6]Peng Y J,Zhang S P,Wang Y H,Yang Y Q 2008 Chin. Phys. B 17 3505

    [7]

    [7]Qiao Y B,Da N,Chen D P,Qiu J R 2007 Acta Phys. Sin. 56 7023 (in Chinese)[乔延波、达宁、陈丹平、邱建荣 2007 物理学报 56 7023]

    [8]

    [8]Ding J,Yang Q H,Tang Z F,Xu J,Su L B 2007 Acta Phys. Sin. 56 2207 (in Chinese)[丁君、杨秋红、唐在峰、徐军、苏良碧 2007 物理学报 56 2207]

    [9]

    [9]Zhang B S,Liu W Q,Wei Q N,Wu Z S,Zhao J F 2006 Chin. J. Quant. Electron 23 533 (in Chinese)[张百顺、刘文清、魏庆农、吴振森、赵剑锋 2006 量子电子学报 23 533]

    [10]

    ]Jia H,Li F T 2004 Acta Optica Sinica 24 230 (in Chinese)[贾辉、李福田 2004 光学学报 24 230]

    [11]

    ]Wolff L B 1994 J. Opt. Soc. Am. A 11 2956

    [12]

    ]Zhan Y L,Wang L 1990 Acta Phys. Sin. 39 4 (in Chinese)[战元龄、王立 1990 物理学报 39 4]

    [13]

    ]Cook R L,Torrance K E 1982 ACM Transactions on Graphics 1 7

    [14]

    ]Nicodemus F E 1970 Applied Optics 9 1474

    [15]

    ]Wei Q N,Liu J G,Jiang R X 1996 Acta Optica Sinica 16 1425 (in Chinese)[魏庆农、刘建国、江荣熙 1996 光学学报 16 1425]

    [16]

    ]Zhang S Q,Shi Y L,Huang C G,Lian C C 2007 Acta Phys. Sin. 56 5508 (in Chinese)[张拴勤、石云龙、黄长庚、连长春 2007 物理学报 56 5508]

    [17]

    ]Qi C,Yang M H,Sun X G,Dai J M 2003 Chinese Journal of Lasers 30 146 (in Chinese)[齐超、杨茂华、孙晓刚、戴景民 2003 中国激光 30 146]

    [18]

    ]Zhao Z Y,Dai J M,Li Y 2007 Infrared Technology 29 579 (in Chinese)[赵忠义、戴景民、李颖 2007 红外技术 29 579]

    [19]

    ]Wu Z S,Xie D H,Xie P H,Wei Q N 2002 Acta Optica Sinica 22 897 (in Chinese)[吴振森、谢东辉、谢品华、魏庆农 2002 光学学报 22 897]

    [20]

    ]Cao Y H,Wu Z S,Zhang H L,Wei Q N,Wang S M 2008 Acta Optica Sinica 28 792 (in Chinese)[曹运华、吴振森、张涵璐、魏庆农、汪世美 2008 光学学报 28 792]

    [21]

    ]Vicente J D,Lanchares J,Hermida R 2003 Physics Letters A 317 415

    [22]

    ]Li S Y,Du Z H,Wu M Y,Zhu J,Li S L 2001 Acta Phys. Sin. 50 1260 (in Chinese)[李树有、都志辉、吴梦月、朱静、李三立 2001 物理学报 50 1260]

  • [1]

    [1]Wu Z S,Dou Y H 2003 Acta Optica Sinica 23 1250 (in Chinese)[吴振森、窦玉红 2003 光学学报 23 1250]

    [2]

    [2]Zhang S Q,Shi Y L,Lu Y L 2009 Acta Phys. Sin. 58 2768 (in Chinese)[张拴勤、石云龙、卢言利 2009 物理学报 58 2768]

    [3]

    [3]Wang A X,Zhang X J,Zhang H L,Feng J 2008 Laser & Infrared 38 519 (in Chinese)[王安祥、张晓军、张涵璐、冯健 2008 激光与红外 38 519]

    [4]

    [4]Li C,Wang Y M,Zhang Z M 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 865 (in Chinese)[李聪、王咏梅、张仲谋 2008 光谱学与光谱分析 28 865]

    [5]

    [5]Cheng J L,Shi Z,Li H Y 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 1007 (in Chinese)[程街亮、史舟、李洪义 2008 光谱学与光谱分析 28 1007]

    [6]

    [6]Peng Y J,Zhang S P,Wang Y H,Yang Y Q 2008 Chin. Phys. B 17 3505

    [7]

    [7]Qiao Y B,Da N,Chen D P,Qiu J R 2007 Acta Phys. Sin. 56 7023 (in Chinese)[乔延波、达宁、陈丹平、邱建荣 2007 物理学报 56 7023]

    [8]

    [8]Ding J,Yang Q H,Tang Z F,Xu J,Su L B 2007 Acta Phys. Sin. 56 2207 (in Chinese)[丁君、杨秋红、唐在峰、徐军、苏良碧 2007 物理学报 56 2207]

    [9]

    [9]Zhang B S,Liu W Q,Wei Q N,Wu Z S,Zhao J F 2006 Chin. J. Quant. Electron 23 533 (in Chinese)[张百顺、刘文清、魏庆农、吴振森、赵剑锋 2006 量子电子学报 23 533]

    [10]

    ]Jia H,Li F T 2004 Acta Optica Sinica 24 230 (in Chinese)[贾辉、李福田 2004 光学学报 24 230]

    [11]

    ]Wolff L B 1994 J. Opt. Soc. Am. A 11 2956

    [12]

    ]Zhan Y L,Wang L 1990 Acta Phys. Sin. 39 4 (in Chinese)[战元龄、王立 1990 物理学报 39 4]

    [13]

    ]Cook R L,Torrance K E 1982 ACM Transactions on Graphics 1 7

    [14]

    ]Nicodemus F E 1970 Applied Optics 9 1474

    [15]

    ]Wei Q N,Liu J G,Jiang R X 1996 Acta Optica Sinica 16 1425 (in Chinese)[魏庆农、刘建国、江荣熙 1996 光学学报 16 1425]

    [16]

    ]Zhang S Q,Shi Y L,Huang C G,Lian C C 2007 Acta Phys. Sin. 56 5508 (in Chinese)[张拴勤、石云龙、黄长庚、连长春 2007 物理学报 56 5508]

    [17]

    ]Qi C,Yang M H,Sun X G,Dai J M 2003 Chinese Journal of Lasers 30 146 (in Chinese)[齐超、杨茂华、孙晓刚、戴景民 2003 中国激光 30 146]

    [18]

    ]Zhao Z Y,Dai J M,Li Y 2007 Infrared Technology 29 579 (in Chinese)[赵忠义、戴景民、李颖 2007 红外技术 29 579]

    [19]

    ]Wu Z S,Xie D H,Xie P H,Wei Q N 2002 Acta Optica Sinica 22 897 (in Chinese)[吴振森、谢东辉、谢品华、魏庆农 2002 光学学报 22 897]

    [20]

    ]Cao Y H,Wu Z S,Zhang H L,Wei Q N,Wang S M 2008 Acta Optica Sinica 28 792 (in Chinese)[曹运华、吴振森、张涵璐、魏庆农、汪世美 2008 光学学报 28 792]

    [21]

    ]Vicente J D,Lanchares J,Hermida R 2003 Physics Letters A 317 415

    [22]

    ]Li S Y,Du Z H,Wu M Y,Zhu J,Li S L 2001 Acta Phys. Sin. 50 1260 (in Chinese)[李树有、都志辉、吴梦月、朱静、李三立 2001 物理学报 50 1260]

  • [1] 李宏成, 王瑞兰, 魏斌. 介质谐振器法测量高温超导薄膜微波表面电阻的误差分析. 物理学报, 2001, 50(5): 938-941. doi: 10.7498/aps.50.938
    [2] 宫彦军, 吴振森. 转动圆柱和圆锥的激光距离多普勒像分析模型. 物理学报, 2009, 58(9): 6227-6235. doi: 10.7498/aps.58.6227
    [3] 赵敏杰, 司福祺, 陆亦怀, 汪世美, 江宇, 周海金, 刘文清. 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪定标系统中铝漫反射板实验测量研究. 物理学报, 2013, 62(24): 249301. doi: 10.7498/aps.62.249301
    [4] 罗平庆, 马民勋, 黄秀光, 傅思祖, 顾援, 吴江, 何钜华. 一种激光驱动高压状态方程绝对测量方法的探索. 物理学报, 2002, 51(2): 337-341. doi: 10.7498/aps.51.337
    [5] 侯晴宇, 巩晋南, 樊志鹏, 王一惠. 在轨空间目标光学特性宏观表征模型的反演重构. 物理学报, 2017, 66(15): 154201. doi: 10.7498/aps.66.154201
    [6] 赵吉祯, 欧阳晓平, 盛亮, 魏福利, 张美. 脉冲辐射成像绝对测量方法研究. 物理学报, 2013, 62(22): 225203. doi: 10.7498/aps.62.225203
    [7] 黄伟, 徐健学, 黄显高, 朱甫臣. 混沌系统的时间延迟同步误差分析. 物理学报, 2001, 50(12): 2296-2302. doi: 10.7498/aps.50.2296
    [8] 鲜 浩, 姜文汉, 饶长辉, 李超宏. 用于白天自适应光学的波前探测方法分析. 物理学报, 2007, 56(7): 4289-4296. doi: 10.7498/aps.56.4289
    [9] 杜红梅, 陈明生, 吴先良. 目标宽带电磁散射特性的自适应分析. 物理学报, 2012, 61(9): 097201. doi: 10.7498/aps.61.097201
    [10] 余志强, 谢泉, 肖清泉, 赵珂杰. 基于Bohr-Sommerfeld量子理论的X射线光谱分析. 物理学报, 2009, 58(8): 5318-5322. doi: 10.7498/aps.58.5318
    [11] 张兰强, 顾乃庭, 饶长辉. 大气湍流三维波前探测模式层析算法分析. 物理学报, 2013, 62(16): 169501. doi: 10.7498/aps.62.169501
    [12] 袁艳, 孙成明, 黄锋振, 赵慧洁, 王潜. 深空背景下空间目标紫外特性建模方法研究. 物理学报, 2011, 60(8): 089501. doi: 10.7498/aps.60.089501
    [13] 朱元庆, 曲兴华, 张福民, 陶会荣. 实际加工表面红外激光散射特性的实验研究. 物理学报, 2013, 62(24): 244201. doi: 10.7498/aps.62.244201
    [14] 孙成明, 赵飞, 袁艳. 基于光谱的天基空间点目标特征提取与识别. 物理学报, 2015, 64(3): 034202. doi: 10.7498/aps.64.034202
    [15] 余志强, 谢泉, 肖清泉. 狭义相对论下电子自旋轨道耦合对X射线光谱的影响. 物理学报, 2010, 59(2): 925-931. doi: 10.7498/aps.59.925
    [16] 江永红, 孙卫国, 张燚, 付佳, 樊群超. 差分收敛法对双原子分子高J值转动谱线的预言. 物理学报, 2016, 65(7): 070202. doi: 10.7498/aps.65.070202
    [17] 罗平庆, 黄秀光. 激光驱动飞片三台阶靶模型的理论分析:用于状态方程的绝对测量. 物理学报, 1999, 48(12): 2314-2319. doi: 10.7498/aps.48.2314
    [18] 常明, 许守廉. Voigt函数法的误差分析. 物理学报, 1993, 42(3): 446-452. doi: 10.7498/aps.42.446
    [19] 杨锦辉, 宋君强. 混沌系统模型误差平均绝对误差增长过程研究 . 物理学报, 2012, 61(22): 220510. doi: 10.7498/aps.61.220510
    [20] 孙兰君, 田兆硕, 任秀云, 张延超, 付石友. 溢油海水双向反射分布函数的建模及仿真. 物理学报, 2014, 63(13): 134211. doi: 10.7498/aps.63.134211
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-27
  • 修回日期:  2009-07-19
  • 刊出日期:  2010-03-15

空间目标表面材料光谱双向反射分布函数测量与建模

  • 1. 北京航空航天大学,精密光机电一体化技术教育部重点实验室,北京 100191
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60532070),国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2009CB724005)和长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT0705)资助的课题.

摘要: 介绍了双向反射分布函数(BRDF)的绝对测量原理和方法,选用光谱分辨率为3 nm的光谱辐射度计及精度为001°的三维转角系统,搭建了BRDF自动测量平台,对空间目标表面包覆材料在400—2500 nm的光谱BRDF进行了测量.结果表明,BRDF曲线极大值所对应的散射角度一般在镜反射方向左右,其余BRDF值随散射角变化很平缓,从中间向两边逐渐变小,近似成余弦分布.测量误差为495%.应用模拟退火算法,结合BRDF五参量统计模型,获得了测量光谱范围内各波长对应的共2101组五参量值,通过对比参量计算结果和

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