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基于改进的微面元偏振BRDF模型的粗糙表面偏振反射特性分析
被引量：
5
1
作者
白鹏涛
孙兴伟
+2 位作者
董祉序
刘寅
杨赫然
《激光杂志》
CAS
北大核心
2022年第8期24-29,共6页
为了表征粗糙表面反射光的偏振特性,基于微面元偏振BRDF模型,综合考虑镜面反射和漫反射,提出一种改进的多参量微面元偏振BRDF模型,并基于斯托克斯矢量与穆勒矩阵的关系,建立反射光偏振度数学模型。根据所建模型,使用最小二乘法对绿漆和...
为了表征粗糙表面反射光的偏振特性,基于微面元偏振BRDF模型,综合考虑镜面反射和漫反射,提出一种改进的多参量微面元偏振BRDF模型,并基于斯托克斯矢量与穆勒矩阵的关系,建立反射光偏振度数学模型。根据所建模型,使用最小二乘法对绿漆和铝表面的偏振度测量值进行参量反演,确定参量的最优组合。在此基础上分析了入射角、表面粗糙度以及相对方位角对反射光偏振度的影响。结果表明,与参考模型相比,绿漆表面和铝表面的偏振度均方根误差分别减小了67.11%和77.54%,模型与实测数据的吻合程度更高,证实建模时考虑漫反射能够提高模型的准确性。该模型可为粗糙表面偏振特征的提取与识别提供理论指导。
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关键词
偏振特性
微面元模型
双向反射分布函数
粗糙表面
偏振
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职称材料
粗糙路面检测链路模型研究
2
作者
杨祎
张磊磊
+3 位作者
阮驰
贺锋涛
赵梓轩
焦梁
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期204-216,共13页
粗糙路面的反射特性影响路面检测系统的性能和路面气象检测的准确性,根据传统微面元模型,提出了一种多参量半球形等效仿真模型,建立了基于无线激光的粗糙路面链路传输模型。通过采用蒙特卡洛统计方法,分析了反射光在不同入射角和粗糙度...
粗糙路面的反射特性影响路面检测系统的性能和路面气象检测的准确性,根据传统微面元模型,提出了一种多参量半球形等效仿真模型,建立了基于无线激光的粗糙路面链路传输模型。通过采用蒙特卡洛统计方法,分析了反射光在不同入射角和粗糙度情况下接收光功率的变化以及光子的分布规律。基于该模型,设计并实现了一套850 nm波长的非接触式激光路面状况检测系统,并利用该系统验证模型的准确性。仿真及实验结果均显示,随着入射光与路面法线方向夹角(入射角)的增大,接收到的光功率逐渐减小。当入射角小于15°时,粗糙度的增加与接收的光功率负相关;入射角大于15°时,随着粗糙度的增加,接收到的光功率逐渐增加,粗糙度越大,接收光功率与入射角的衰减关系越接近线性;当入射角达到60°时,接收到的光功率趋于常数。实验结果与模型仿真结果相吻合,从而验证了粗糙路面光反射等效半球形模型的有效性,且接收的回波信号信噪比不受路面粗糙度影响。
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关键词
路面气象检测系统
微面元模型
半球形等效
模型
链路传输
模型
粗糙路面。
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职称材料
粗糙基底上涂层的极化双向反射分布函数
被引量：
2
3
作者
巩蕾
吴振森
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2012年第1期200-204,共5页
为了有效检测光学基底和镀膜后的光学元件质量,根据微面元电磁散射理论建立了一阶极化光散射模型,推导求解出其极化双向反射分布函数,获得了极化双向反射分布函数PP项与散射角和方位角的三维关系。数值模拟分析了入射角、基底粗糙度及...
为了有效检测光学基底和镀膜后的光学元件质量,根据微面元电磁散射理论建立了一阶极化光散射模型,推导求解出其极化双向反射分布函数,获得了极化双向反射分布函数PP项与散射角和方位角的三维关系。数值模拟分析了入射角、基底粗糙度及不同涂层厚度对极化双向反射分布函数的影响。数值结果表明:极化双向反射分布函数与入射角、相关长度、均方根高度及涂层厚度均成反比。P极化入射产生的P极化双向反射分布函数强烈依赖于入射角、散射角和方位角。布鲁斯特角的位置随着入射角的增加逐渐向散射方位角小的方向移动。
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关键词
光散射
极化
双向反射分布函数(BRDF)
微面
元
极化
模型
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职称材料
题名
基于改进的微面元偏振BRDF模型的粗糙表面偏振反射特性分析
被引量：
5
1
作者
白鹏涛
孙兴伟
董祉序
刘寅
杨赫然
机构
沈阳工业大学机械工程学院
辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室
出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2022年第8期24-29,共6页
基金
中央引导地方科技发展专项资金(No.2020JH6/10500048)
国家自然科学基金(No.52005347,52005346)。
文摘
为了表征粗糙表面反射光的偏振特性,基于微面元偏振BRDF模型,综合考虑镜面反射和漫反射,提出一种改进的多参量微面元偏振BRDF模型,并基于斯托克斯矢量与穆勒矩阵的关系,建立反射光偏振度数学模型。根据所建模型,使用最小二乘法对绿漆和铝表面的偏振度测量值进行参量反演,确定参量的最优组合。在此基础上分析了入射角、表面粗糙度以及相对方位角对反射光偏振度的影响。结果表明,与参考模型相比,绿漆表面和铝表面的偏振度均方根误差分别减小了67.11%和77.54%,模型与实测数据的吻合程度更高,证实建模时考虑漫反射能够提高模型的准确性。该模型可为粗糙表面偏振特征的提取与识别提供理论指导。
关键词
偏振特性
微面元模型
双向反射分布函数
粗糙表面
偏振
Keywords
polarization characteristics
micro-surface metamodel
bidirectional reflectance distribution function
rough surfaces
polarization
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
粗糙路面检测链路模型研究
2
作者
杨祎
张磊磊
阮驰
贺锋涛
赵梓轩
焦梁
机构
西安邮电大学电子工程学院
中国科学院西安光学精密机械研究所
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期204-216,共13页
基金
陕西省重点研发计划项目(No.2022GY-298)。
文摘
粗糙路面的反射特性影响路面检测系统的性能和路面气象检测的准确性,根据传统微面元模型,提出了一种多参量半球形等效仿真模型,建立了基于无线激光的粗糙路面链路传输模型。通过采用蒙特卡洛统计方法,分析了反射光在不同入射角和粗糙度情况下接收光功率的变化以及光子的分布规律。基于该模型,设计并实现了一套850 nm波长的非接触式激光路面状况检测系统,并利用该系统验证模型的准确性。仿真及实验结果均显示,随着入射光与路面法线方向夹角(入射角)的增大,接收到的光功率逐渐减小。当入射角小于15°时,粗糙度的增加与接收的光功率负相关;入射角大于15°时,随着粗糙度的增加,接收到的光功率逐渐增加,粗糙度越大,接收光功率与入射角的衰减关系越接近线性;当入射角达到60°时,接收到的光功率趋于常数。实验结果与模型仿真结果相吻合,从而验证了粗糙路面光反射等效半球形模型的有效性,且接收的回波信号信噪比不受路面粗糙度影响。
关键词
路面气象检测系统
微面元模型
半球形等效
模型
链路传输
模型
粗糙路面。
Keywords
Road meteorological detection system
Microfacet model
Hemispherical equivalent model
Link transmission model
Rough road surface
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
粗糙基底上涂层的极化双向反射分布函数
被引量：
2
3
作者
巩蕾
吴振森
机构
西安工业大学光电工程学院
西安电子科技大学理学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2012年第1期200-204,共5页
基金
国家自然科学基金(61172031)
文摘
为了有效检测光学基底和镀膜后的光学元件质量,根据微面元电磁散射理论建立了一阶极化光散射模型,推导求解出其极化双向反射分布函数,获得了极化双向反射分布函数PP项与散射角和方位角的三维关系。数值模拟分析了入射角、基底粗糙度及不同涂层厚度对极化双向反射分布函数的影响。数值结果表明:极化双向反射分布函数与入射角、相关长度、均方根高度及涂层厚度均成反比。P极化入射产生的P极化双向反射分布函数强烈依赖于入射角、散射角和方位角。布鲁斯特角的位置随着入射角的增加逐渐向散射方位角小的方向移动。
关键词
光散射
极化
双向反射分布函数(BRDF)
微面
元
极化
模型
Keywords
light scattering
polarized
bidirectional reflectance distribution function（BRDF）
microfacet polarized model
分类号
O484 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进的微面元偏振BRDF模型的粗糙表面偏振反射特性分析
白鹏涛
孙兴伟
董祉序
刘寅
杨赫然
《激光杂志》
CAS
北大核心
2022
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
粗糙路面检测链路模型研究
杨祎
张磊磊
阮驰
贺锋涛
赵梓轩
焦梁
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
3
粗糙基底上涂层的极化双向反射分布函数
巩蕾
吴振森
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2012
2
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下载PDF
职称材料
已选择
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