雙向反射分布函數(shù)測(cè)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(cè)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(zhǎng)全自動(dòng)雙向反射分布函數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的研制.本文研制了集光、機(jī)、電于一體的全自動(dòng)BRDF測(cè)量系統(tǒng),涉及的測(cè)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(cè)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(hào)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(tái);設(shè)計(jì)了適于微弱光電信號(hào)接收、處理的電路系統(tǒng).整個(gè)

2、測(cè)量過程可完全由微機(jī)控制.2.BRDF測(cè)量技術(shù)在多級(jí)電磁感應(yīng)線圈炮發(fā)射體位置檢測(cè)中的應(yīng)用.多級(jí)線圈炮中發(fā)射體位置確定困難使得驅(qū)動(dòng)線圈最佳通電時(shí)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(cè)量系統(tǒng),將鋁的半球空間散射測(cè)量結(jié)果應(yīng)用于多級(jí)電磁感應(yīng)線圈炮發(fā)射體位置的檢測(cè)中.3.對(duì)測(cè)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(cè)量法(標(biāo)準(zhǔn)試樣為F4白板),實(shí)現(xiàn)了對(duì)金剛砂紙、金屬鋁片

3、和花崗巖材料半球空間散射的測(cè)量實(shí)驗(yàn),同時(shí)將結(jié)果與國內(nèi)外所測(cè)進(jìn)行了比較,得到了一些很有價(jià)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(cè)方向下的BRDF實(shí)際測(cè)量值,利用最小二乘法理論對(duì)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(duì)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(duì)雙向反射分布函數(shù)測(cè)