基于二向偏振分布函数修正的机场地物材质可见光偏振特性研究

1

作者 邹宏扬 战俊彤 +5 位作者 李文君 张肃 付强 段锦 李英超 刘宏宇 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期343-358,共16页

为研究典型机场地物材质的偏振特性,并为偏振成像仪器研制提供所需的理论模型,本文以P-G模型为基础,构建新的二向偏振分布函数(BPDF)模型。本文分析了当大角度光线入射时阴影遮蔽效应更严重的问题,创新性地提出将镜面反射点等效为三维... 为研究典型机场地物材质的偏振特性,并为偏振成像仪器研制提供所需的理论模型,本文以P-G模型为基础,构建新的二向偏振分布函数(BPDF)模型。本文分析了当大角度光线入射时阴影遮蔽效应更严重的问题,创新性地提出将镜面反射点等效为三维球体的解决方案,并利用球面三角学公式对阴影遮蔽函数进行优化。同时,考虑到不同目标具有独特的色散特征,本研究引入色散模型代替受波长影响的传统二向反射分布函数(BRDF)参量,综合考虑漫反射、体散射,构建了新的BPDR模型。通过多角度BRDF实验,与基于动态TS算法的模型参量拟合,得到典型机场地物材质的线偏振度与模型六参量拟合结果。经过多组测试取均值,得到拟合参量中均方根粗糙度参量的测试值,验证了修正BPDF模型的有效性。在仿真分析阶段,以均方根误差(RMSE)作为精度评价指标,将修正BPDF模型、对照模型、实验结果三者进行对比,系统分析了探测角、方位角、入射角对偏振特性的影响。结果显示:4种实验目标在探测角变化时,修正模型的精度较对照模型分别提升了4.39%、4.00%、4.17%、5.26%,且在大探测角下的RMSE仍小于0.05,充分证明修正后模型可用于机场地物目标等粗糙材质的偏振特性研究。此外,通过仿真分析拟合参量对目标偏振特性的影响,发现线偏振度与折射率呈正比关系,而与表面粗糙程度呈反比关系。实验和仿真证明了修正BPDF模型的准确性,为机场地物目标的偏振特性研究提供了思路。 展开更多

关键词 偏振特性 镜面反射 色散 遮蔽效应 二向偏振分布函数(bpdf)

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材料表面偏振双向反射分布函数模型修正 被引量：9

2

作者 汪杰君 王鹏 +2 位作者 王方原 叶松 王新强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期67-74,共8页

为表征物体表面偏振散射特性对目标偏振信息提取的影响,基于微面元散射模型结合KubelMunk理论,综合考虑镜面散射和漫散射,构建一种改进的偏振双向反射分布函数(pBRDF)模型,得到物体表面散射光的偏振度与材料复折射率、方位角、探测角和... 为表征物体表面偏振散射特性对目标偏振信息提取的影响,基于微面元散射模型结合KubelMunk理论,综合考虑镜面散射和漫散射,构建一种改进的偏振双向反射分布函数(pBRDF)模型,得到物体表面散射光的偏振度与材料复折射率、方位角、探测角和入射波长等因素的数学模型,并利用该模型对基础材料的复折射率进行反演.结合实际应用利用FD-1665偏振成像仪在不同影响因子条件下对目标表面进行了一系列偏振探测实验.最后将数值模拟结果和实测数据进行比较,其材料偏振特性曲线与实测数据吻合,表明修正后的模型有较高的精确度,该模型可以为后续的偏振监测和目标识别工作提供理论支持. 展开更多

关键词 偏振 双向反射分布函数 散射偏振 偏振成像 偏振探测

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涂层表面偏振双向反射分布函数的多参量混合模型 被引量：9

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作者 冯巍巍 魏庆农 +4 位作者 汪世美 刘世胜 伍德侠 刘增东 王东方 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期962-966,共5页

为了表征不同涂层表面的偏振光学散射特性,在基于微面元理论的偏振双向反射分布函数模型的基础上,针对不同涂层样品提出了一种适用范围更广的多参量偏振双向反射分布函数模型.采用遗传算法对实验数据进行模型参量拟和.实验结果表明,对... 为了表征不同涂层表面的偏振光学散射特性,在基于微面元理论的偏振双向反射分布函数模型的基础上,针对不同涂层样品提出了一种适用范围更广的多参量偏振双向反射分布函数模型.采用遗传算法对实验数据进行模型参量拟和.实验结果表明,对几种不同的涂层样品,这种多参量模型的模拟计算结果与测量结果均能较好吻合,可以为后续的目标偏振特征提取与识别工作提供参考. 展开更多

关键词 偏振 双向反射分布函数模型 遗传算法

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变温条件下的红外偏振BRDF快速测量系统

4

作者 黄昂 王景辉 +4 位作者 董伟 孟凡山 黄帅 李益文 冯国进 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期650-657,共8页

在变温条件下的红外偏振BRDF能准确反映材料表面的辐射特性,为表面光学特性研究提供基础数据,在热成像和红外目标检测等领域有广泛的应用前景。然而,目前的偏振BRDF测量系统主要采用离散逐点扫描方式,单角度扫描时间在5 min以上,完整BRD... 在变温条件下的红外偏振BRDF能准确反映材料表面的辐射特性,为表面光学特性研究提供基础数据,在热成像和红外目标检测等领域有广泛的应用前景。然而,目前的偏振BRDF测量系统主要采用离散逐点扫描方式,单角度扫描时间在5 min以上,完整BRDF测量时间达数小时,并且分辨率较低。在应用于变温测量时,需要长时间保持样品表面的高温,这会导致能耗增加且实施困难。因此,迫切需要研究快速测量方法。研制一套可实现室温~1000℃便携式样片加热的红外偏振BRDF测量系统,克服机械臂的负载和耐温问题。针对研制系统构建测量模型,并提出一种基于机械臂的偏振BRDF连续扫描方法,通过机械臂离散转动-环轨连续扫描和环轨离散转动-机械臂连续扫描两种方式实现不同偏振态下的三维BRDF快速连续测量,在提高测量速度的同时提高了测量分辨率,单角度扫描时间在1 min以内,完整BRDF测量时间缩短至约1 h,更适用于变温BRDF测量。将所提出的测量方法应用于镜面反射较强的磨砂不锈钢样片表面变温BRDF测量,针对强反射位置附近进行精细连续扫描,获得6.1×10^(-6)、1.37×10^(-5)和3.81×10^(-5) sr三种探测立体角度下的局部偏振BRDF三维分布。立体角越大,空间滤波效果越强,显现出更小的测量峰值,这与BRDF理论测量模型相吻合。因此,在进行强镜面反射材料的BRDF测量时,需要采用小立体角探测,减小空间滤波效应,不锈钢样片测量采用6.1×10^(-6) sr的立体角。在变温实验中,当温度升高时,不锈钢样片表面发生氧化反应,S和P偏振BRDF峰值均随温度升高而降低,两个偏振态下的最大测量标准差相比于BRDF平均值占比分别为0.56%和0.24%,不同温度下BRDF测量重复性较好,且两者变化趋于一致,说明了研制系统的偏振BRDF测量的有效性。 展开更多

关键词 双向反射分布函数 偏振测量 变温环境 红外反射

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基于混合遗传算法的偏振双向反射分布函数优化建模 被引量：6

5

作者 冯巍巍 魏庆农 +4 位作者 汪世美 刘世胜 伍德侠 刘增东 王东方 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期743-747,共5页

为了表征复杂涂层表面的光学散射特性,在微面元理论的基础上,建立了典型涂层样片的偏振双向反射分布函数模型。由于实验数据与模型参数之间存在复杂的非线性关系,采用了遗传算法对模型参数进行反演。针对遗传算法收敛速度慢及易限于局... 为了表征复杂涂层表面的光学散射特性,在微面元理论的基础上,建立了典型涂层样片的偏振双向反射分布函数模型。由于实验数据与模型参数之间存在复杂的非线性关系,采用了遗传算法对模型参数进行反演。针对遗传算法收敛速度慢及易限于局部极小的特点,在传统遗传算法参数反演的基础上,在适应度计算中引入了模拟退火算法对偏振双向反射分布函数模型进行优化建模。实验结果表明:模型的计算结果与实验结果吻合较好。从误差收敛曲线来看,这种混合遗传算法优化方法不仅可以有效避免目标函数陷入局部极小,而且可以有效缩短目标函数的收敛时间。这可以为后续的目标特征提取与识别工作提供参考。 展开更多

关键词 偏振 双向反射分布函数 模拟退火 遗传算法

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光学元件亚表面缺陷偏振双向反射分布函数 被引量：2

6

作者 潘永强 吴振森 杭凌侠 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期139-142,共4页

利用琼斯散射矩阵,借助右手正交基组来表示入射场和散射场,推导出光学元件亚表面缺陷或微粒在不同偏振状态下的双向反射分布函数的表达式。给出了亚表面缺陷在不同入射角条件下,不同偏振状态下的双向反射分布函数与散射方位角之间的关系... 利用琼斯散射矩阵,借助右手正交基组来表示入射场和散射场,推导出光学元件亚表面缺陷或微粒在不同偏振状态下的双向反射分布函数的表达式。给出了亚表面缺陷在不同入射角条件下,不同偏振状态下的双向反射分布函数与散射方位角之间的关系,以及不同入射角下p偏振入射产生的p偏振双向反射分布函数的3维散射图。结果表明:p偏振入射产生的p偏振双向反射分布函数强烈依赖于入射角、散射角和方位角,且随着入射角的增加,其最小值点所对应的方位角逐渐减小。 展开更多

关键词 亚表面缺陷 光散射 偏振双向反射分布函数

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基于改进型Blinn遮蔽函数的目标材料表面可见光偏振反射研究

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作者 刘承麟 战俊彤 +5 位作者 张肃 王超 付强 李英超 段锦 姜会林 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1162-1174,共13页

为了研究典型目标材料表面的可见光偏振反射特性,本文针对传统“V”型表面结构缺陷,引入改进Blinn型阴影遮蔽函数,综合考虑镜面反射、漫反射和体散射的影响,建立了典型目标材料表面偏振六参量双向反射分布函数模型。对不同材料(聚丙烯... 为了研究典型目标材料表面的可见光偏振反射特性,本文针对传统“V”型表面结构缺陷,引入改进Blinn型阴影遮蔽函数,综合考虑镜面反射、漫反射和体散射的影响,建立了典型目标材料表面偏振六参量双向反射分布函数模型。对不同材料(聚丙烯塑料板、99氧化铝陶瓷板、铁板、绿漆铝板)目标样板进行可见光600 nm波段的偏振特性测试实验,并采用遗传算法进行参数反演。实验与仿真结果表明:与传统“V”型遮蔽模型相比,在入射角为50°,相对方位角为180°,0°~60°观测角对目标材料表面偏振特性的影响中,聚丙烯塑料板模型精度提升最大,RMSE百分比提升了70.61%;在入射角为50°,观测角为50°,DoLP随90°~270°相对方位角变化的过程中,与另两种参考模型相比,本模型精度至少提升了24.73%,线偏振度最小均方根误差值仅为1.29%。对于本文使用材料而言,偏振特性取决于其复折射率的值,当入射角确定,观测角为0°~60°,相对方位角在0°~360°内时,n/k的比值越大,线偏振度峰值越大。在可见光波段,波长对线偏振度的影响不大。 展开更多

关键词 偏振特性 材料表面 可见光波段 遮蔽函数 偏振双向反射分布函数

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基于改进偏振双向反射分布函数的海面场景红外偏振成像仿真 被引量：1

8

作者 谭畅 王世勇 +3 位作者 高思莉 陈丽 陈玮琳 裘莉娅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期243-252,共10页

为解决传统偏振双向反射分布函数计算复杂、渲染实时性差的问题,基于微平面理论,提出一种更快速的偏振双向反射分布函数模型,并完成全链路的成像仿真。依据P-M海浪谱生成海面,设计了适用于偏振仿真的三维数据存储结构,讨论了探测器接收... 为解决传统偏振双向反射分布函数计算复杂、渲染实时性差的问题,基于微平面理论,提出一种更快速的偏振双向反射分布函数模型,并完成全链路的成像仿真。依据P-M海浪谱生成海面,设计了适用于偏振仿真的三维数据存储结构,讨论了探测器接收到的有效辐射并建立辐射控制方程,提出用宏观面元法向与探测方向中间向量代表微观面元平均取向的假设,改进传统P-G偏振双向反射分布函数模型。建立了海面与舰船的定向半球偏振反射率与发射率模型,最后对探测器进行建模,生成海面与舰船的图像,计算出偏振度图像,并与相近条件下获取的实拍图像进行了对比。结果表明,基于该仿真模型得到的仿真图像,与相近条件下获取的实测图像有良好的匹配度,证明了模型的准确性。 展开更多

关键词 红外偏振 偏振双向反射分布函数 成像仿真 偏振成像 海浪谱

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基于双向反射分布函数的海面红外偏振特性表征模型 被引量：11

9

作者 张弛 吴鑫 谢建 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1303-1313,共11页

针对红外波段下海面偏振特性建模的问题,在双向反射分布函数的基础上,建立了海面微面元的偏振双向反射分布函数模型。综合考虑了海面的自发辐射效应和反射效应对探测器接收辐射的影响,提出了一种新的海面红外偏振特性表征模型。利用Elfo... 针对红外波段下海面偏振特性建模的问题,在双向反射分布函数的基础上,建立了海面微面元的偏振双向反射分布函数模型。综合考虑了海面的自发辐射效应和反射效应对探测器接收辐射的影响,提出了一种新的海面红外偏振特性表征模型。利用Elfouhaily海浪谱和快速傅里叶变换计算了海面的高度场信息和斜率信息。数值计算了不同观测天顶角和不同风速下海面自发辐射的线性偏振度,以及不同入射天顶角下海面反射辐射的线性偏振度,仿真生成了海面和舰船的红外偏振图像。仿真数据与文献数据的对比分析表明,本文所建立的红外偏振特性模型适用于分析海面的红外偏振特性。与传统的红外强度图像相比,红外偏振图像可以提供更多关于海面的细节信息。同时,目标与海面的偏振特征差异更明显,对比度更高。所提出的海面红外偏振特性表征模型对海上目标的探测识别应用具有重要的意义。 展开更多

关键词 偏振成像 红外波段 海面 偏振特性 偏振双向反射分布函数

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一种新的偏振光谱二向反射测量方法 被引量：7

10

作者 杨铁恒 赵永强 +1 位作者 潘泉 张凌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2520-2524,共5页

针对分光辐射度计和CCD相机各自在偏振BRDF实验测量中的不足,提出了一种新的实验方案.分别利用分光辐射度计和带液晶可调滤光片的CCD相机测量偏振光谱BRDF数据,然后利用分光辐射度计的数据来反演图像数据.实验结果表明,反演后的偏振光谱... 针对分光辐射度计和CCD相机各自在偏振BRDF实验测量中的不足,提出了一种新的实验方案.分别利用分光辐射度计和带液晶可调滤光片的CCD相机测量偏振光谱BRDF数据,然后利用分光辐射度计的数据来反演图像数据.实验结果表明,反演后的偏振光谱BRDF数据不但准确地描述其波谱特征和材料的均匀性,而且能反映材料的颜色、粗糙度、导电性、纹理和边缘等特征. 展开更多

关键词 偏振 二向反射分布函数 散射 可见光遥感

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基于偏振菲涅尔反射比分布的主动偏振成像目标辨别方法 被引量：2

11

作者 耿利祥 陈钱 +2 位作者 钱惟贤 顾国华 潘佳惠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1916-1920,共5页

由于偏振特性是材料自身所决定的物理特性,其偏振图像含有丰富的目标信息,利用偏振信息对目标进行识别一直是国内外目标探测领域的研究热点,而主动偏振成像较之被动偏振成像更具有信噪比高以及可控性好等优势。在详细分析了偏振菲涅尔... 由于偏振特性是材料自身所决定的物理特性,其偏振图像含有丰富的目标信息,利用偏振信息对目标进行识别一直是国内外目标探测领域的研究热点,而主动偏振成像较之被动偏振成像更具有信噪比高以及可控性好等优势。在详细分析了偏振菲涅尔反射比分布的理论基础上,提出了一种利用探测物体表面的偏振菲涅尔反射比的主动偏振成像方法。该方法在发射端将偏振方向正交的两种偏振态的光源交替照射到目标场景中,在探测端用分别装有两个偏振方向垂直的偏振片的CCD采集偏振图像。同时,将探测端架构在不同的探测方向采集目标经主动光源照射后的偏振数据,最后将这些数据传输到计算中心,通过最优化拟合技术反演出不同目标的光学常数,由于不同目标的表面材质不同,其反映出的光学常数就不同,从而达到辨识不同材质目标的目的。实验分别采用了仿真数据和实测数据来验证该方法的有效性。仿真实验显示,所提出的方法利用材料的光学常数对不同材料进行区分不仅是科学的而且更方便有效。实测数据进一步验证了该方法能够较好的恢复出目标的相关光学常数,尤其在区分金属和非金属材料方面表现突出,并且探测方法结构简单实用,在目标探测、伪装识别等领域中有较大应用前景。 展开更多

关键词 主动偏振探测 偏振菲涅尔反射比 双向分布反射函数 偏振成像

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不同损失函数下偏正态分布的Bayes估计 被引量：10

12

作者 孙玉莹 王德辉 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期638-646,共9页

在二次损失函数和平衡损失函数下,研究偏正态分布的Bayes估计及估计的优良性,给出了不同模拟方法的结果,并比较了不同损失函数下Bayes估计的差异性.

关键词 二次损失函数 平衡损失函数 偏正态分布 BAYES估计

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单层二氧化钛薄膜的偏振散射特性 被引量：1

13

作者 潘永强 田爱玲 杭凌侠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期3015-3019,共5页

为了用散射法研究单层薄膜表面粗糙度的变化规律,以光学薄膜矢量光散射理论为基础,分析了单层二氧化钛薄膜分别在完全相关和完全非相关模型下的偏振双向反射分布函数,以及P偏振入射光引起的P偏振的BRDFpp随散射方位角的变化关系。理论... 为了用散射法研究单层薄膜表面粗糙度的变化规律,以光学薄膜矢量光散射理论为基础,分析了单层二氧化钛薄膜分别在完全相关和完全非相关模型下的偏振双向反射分布函数,以及P偏振入射光引起的P偏振的BRDFpp随散射方位角的变化关系。理论研究结果表明:随着散射方位角的变化,P偏振入射光引起的P偏振的BRDFpp强烈依赖于膜层界面粗糙度的相关特性。在完全相关模型下,随着入射角的增加,BRDFpp随着散射方位角变化时所出现的谷值会随着入射角的增加而减小。 展开更多

关键词 薄膜 矢量光散射 偏振散射 偏振双向反射分布函数

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强光背景下主动偏振成像方法 被引量：1

14

作者 史浩东 许家伟 +6 位作者 张健 吴洪波 王超 刘壮 战俊彤 李英超 付强 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1075-1086,共12页

针对传统光电探测方法在强光背景下目标探测对比度低的问题,本文提出一种基于激光照明的主动偏振成像方法。首先构建激光入射双向反射分布模型、激光入射偏振双向反射分布模型以及激光照明的目标表面偏振度模型,并分析3种典型目标材料... 针对传统光电探测方法在强光背景下目标探测对比度低的问题,本文提出一种基于激光照明的主动偏振成像方法。首先构建激光入射双向反射分布模型、激光入射偏振双向反射分布模型以及激光照明的目标表面偏振度模型,并分析3种典型目标材料偏振特性与束散角之间的耦合关系。然后在暗室可控条件下开展逆光观测实验,验证目标偏振特性受激光束散角的影响。实验结果表明:强光背景下主动偏振成像目标对比度与传统被动强度成像相比提升了86.11%,不同束散角下不同目标材料的可见光偏振特性间存在差异,金属材质相对于非金属材质的线偏振度提升更高,实验结果与理论分析具有较好的一致性。最后,在室外开展太阳逆光观测实验,验证了研究方法在室外高强光、远距离下依旧具有适用性。本研究为提升强光背景下的目标精准感知能力奠定了理论基础。 展开更多

关键词 激光束散角 强背景光 可见光偏振特性 偏振双向反射分布函数 偏振度

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粗糙铝表面光谱偏振BRDF的测量与建模

15

作者 刘彦磊 刘子龙 周孝好 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期113-118,I0004-I0006,共9页

金属铝在航空航天、军事国防、电子通信等领域具有重要应用,对铝材料表面光谱偏振散射特性的研究有助于丰富材料的光学信息,能够为铝材料的应用提供数据支撑.首先基于一套传统双向反射分布函数(bidirectional reflectance distribution ... 金属铝在航空航天、军事国防、电子通信等领域具有重要应用,对铝材料表面光谱偏振散射特性的研究有助于丰富材料的光学信息,能够为铝材料的应用提供数据支撑.首先基于一套传统双向反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function,BRDF)测量装置在近红外波段测量了粗糙铝表面的光谱偏振BRDF,并分析了入射天顶角、粗糙度等因素对测量结果的影响.测量结果表明:入射角、波长、偏振态和表面粗糙度对BRDF有显著影响.其次,分别采用Beckmann分布和指数分布概率密度分布函数建立了BRDF模型,并对实验结果进行了拟合.通过对比能够发现:对于同一样品和相同入射条件,不同的模型能够得到不同的拟合结果;对于不同粗糙度的样品采用不同的模型可能得到更好的拟合结果. 展开更多

关键词 光谱偏振 铝 粗糙度 近红外 双向反射分布函数模型

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基于BRDF可见光偏振成像技术的海面溢油油种识别研究

16

作者 刘双 马毅 +3 位作者 李英超 姜宗辰 杜凯 王斌 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期11-24,共14页

海上溢油事件发生后需要及时判断溢油种类,为溢油事故处置提供及时有效的应对措施。本文利用BRDF多角度测量装置和可见光偏振相机对不同油种和清洁海水进行观测,基于可见光偏振特征筛选出最佳观测Stokes参量和对应观测几何,构建了清洁... 海上溢油事件发生后需要及时判断溢油种类,为溢油事故处置提供及时有效的应对措施。本文利用BRDF多角度测量装置和可见光偏振相机对不同油种和清洁海水进行观测,基于可见光偏振特征筛选出最佳观测Stokes参量和对应观测几何,构建了清洁海水和不同油种数据集,并建立了基于BRDF偏振特征的DBN溢油油种识别模型。研究发现,在实验室可控条件下,相对方位角–60°、0°、–30°组合时油种识别效果较好,光源天顶角和相机观测角二者在接近±50°时识别效果较好;多次重复实验显示,海水、原油、重油、汽油、柴油、棕榈油的最优识别率分别为90%、86.27%、84%、80.44%、82.08%和82%;基于可见光偏振特征所建立的油种识别模型,对于海面溢油种类区分具有较好的效果。 展开更多

关键词 油种识别 双向反射分布函数(BRDF) 偏振 观测几何 偏振度

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红外偏振成像探测技术进展 被引量：42

17

作者 王霞 夏润秋 +2 位作者 金伟其 刘敬 梁建安 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期3175-3182,共8页

不同物体不同状态存在明显的红外偏振差异,可以构成目标探测信息。简述了利用红外偏振成像技术进行目标探测的物理本质,重点阐述了偏振双向反射分布函数原理,列举了红外偏振成像探测模型,介绍了红外偏振成像技术的应用优势,归纳总结了... 不同物体不同状态存在明显的红外偏振差异,可以构成目标探测信息。简述了利用红外偏振成像技术进行目标探测的物理本质,重点阐述了偏振双向反射分布函数原理,列举了红外偏振成像探测模型,介绍了红外偏振成像技术的应用优势,归纳总结了偏振成像系统结构分类及其特点,叙述了红外偏振成像技术在目标探测与识别领域的进展,详细叙述了红外偏振成像技术的理论、实验基础研究和在目标探测中的应用。最后,总结分析了中/长波红外偏振成像技术特点,并对发展国内红外偏振成像技术提出了建议。 展开更多

关键词 红外偏振成像 目标探测 偏振双向反射分布函数 偏振特性

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基于偏振微面元理论的红外偏振特性研究 被引量：21

18

作者 陈伟力 王淑华 +1 位作者 金伟其 李军伟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期507-514,共8页

针对基于金属线栅偏振片的红外偏振成像系统组成,需要考虑目标、大气、天空、偏振片的反射和自身辐射的影响,进而有效分析进入成像系统的红外偏振辐射组成。文章通过偏振微面元理论的散射函数模型,推导红外偏振辐射传输方程的Stokes表达... 针对基于金属线栅偏振片的红外偏振成像系统组成,需要考虑目标、大气、天空、偏振片的反射和自身辐射的影响,进而有效分析进入成像系统的红外偏振辐射组成。文章通过偏振微面元理论的散射函数模型,推导红外偏振辐射传输方程的Stokes表达式,得出红外偏振信息(偏振度、偏振角)与目标表面粗糙度、折射率、反射和观测角度等参数的数学模型,通过合理简化偏振信息表达式,仿真得出某材料的偏振度曲线与文献中实测数据基本一致,为进一步提高红外偏振成像系统的探测性提供理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 光电子学 红外偏振辐射传输方程 偏振双向分布函数 红外发射率模型

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粗糙表面反射辐射偏振特性研究 被引量：21

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作者 王霞 邹晓风 金伟其 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1327-1331,共5页

为分析和研究粗糙表面反射辐射偏振特性及在目标表面二维空间的分布状况,基于偏振双向反射分布函数模型,推导出了粗糙表面反射辐射偏振度的一般表达式.针对不同材料涂层表面,综合考虑了表面漫反射和镜面反射,对偏振度进行了计算,分析了... 为分析和研究粗糙表面反射辐射偏振特性及在目标表面二维空间的分布状况,基于偏振双向反射分布函数模型,推导出了粗糙表面反射辐射偏振度的一般表达式.针对不同材料涂层表面,综合考虑了表面漫反射和镜面反射,对偏振度进行了计算,分析了不同材料折射率及粗糙度下偏振度的分布.计算结果与实际测量数据基本吻合,为实际测量提供一定的理论指导. 展开更多

关键词 反射辐射偏振度 粗糙表面 偏振双向反射分布函数 漫反射

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偏振场景目标探测的建模与仿真 被引量：7

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作者 李岩 张伟杰 陈嘉玉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2233-2243,共11页

针对用光学遥感技术探测复杂场景下的目标时,真实环境下的目标、背景反射以及大气气溶胶辐射之间具有相当大的互干扰性,本文研究了偏振场景目标的建模与仿真技术。介绍了偏振场景仿真的光学理论与偏振模型基础,对Priest-Germer模型进行... 针对用光学遥感技术探测复杂场景下的目标时,真实环境下的目标、背景反射以及大气气溶胶辐射之间具有相当大的互干扰性,本文研究了偏振场景目标的建模与仿真技术。介绍了偏振场景仿真的光学理论与偏振模型基础,对Priest-Germer模型进行了数值仿真与分析。基于Priest-Germer模型,开发了偏振视景目标探测仿真软件,给出仿真软件的设计思想和软件框架。介绍了偏振双向分布反射函数模型,给出其偏振形式的Stokes表达式并进行数值仿真分析。给出了两种目标模型分别赋予两种不同表面材质时在440nm和600nm波长辐照条件下的4组偏振仿真实验及偏振图像的灰度直方图,并进行比较和分析,结果表明:基于Priest-Germer模型的偏振仿真软件对目标、辐照波长、材质具有较高的敏感性,能够提供较好的分辨和识别能力。 展开更多

关键词 光学遥感 偏振成像 二向反射分布函数 Priest-Germer模型 仿真

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