基于Kubelka-Munk理论的涂层表面多参量偏振双向反射分布函数模型

杨敏; 方勇华; 吴军; 崔方晓; 李大成; 吴越; 王涛

doi:doi:10.3788/AOS201838.0126002

光学学报, 2018, 38 (1): 0126002, 网络出版: 2018-08-31

基于Kubelka-Munk理论的涂层表面多参量偏振双向反射分布函数模型下载： 1382次

Multiple-Component Polarized Bidirectional Reflectance Distribution Function Model for Painted Surfaces Based on Kubelka-Munk Theory

杨敏 ^1,2方勇华 ^1,2,*吴军 ²崔方晓 ²李大成 ²吴越 ²王涛 ²

作者单位

¹ 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽合肥 230026

² 中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽合肥 230031

图 & 表

图 1. BRDF的几何关系

Fig. 1. Geometrical relationship of BRDF

下载图片查看原文

图 2. 偏振BRDF测量原理图

Fig. 2. Image of polarized BRDF measurement

下载图片查看原文

图 3. 偏振定标流程图

Fig. 3. Flow chart of polarization calibration

下载图片查看原文

图 4. 偏振光谱仪定标结果

Fig. 4. Calibration results of spectropolarimeter

下载图片查看原文

图 5. 测量示意图

Fig. 5. Schematic for measurement

下载图片查看原文

图 6. 不同相对方位角时DoLP仿真结果与实测数据的比较。(a)绿漆涂层, Δ?=120°;(b)黑漆涂层, Δ?=120°;(c)绿漆涂层, Δ?=180°;(d)黑漆涂层, Δ?=180°

Fig. 6. Comparison between simulated and measured degree of linear polarization at different relative azimuth angles. (a) Green painted surface, Δ?=120°; (b) black painted surface, Δ?=120°; (c) green painted surface, Δ?=180°; (d) black painted surface, Δ?=180°

下载图片查看原文

图 7. 含有镜向系数ks与不含镜向系数ks时DoLP仿真结果对比。(a)绿漆涂层, Δ?=120°;(b)黑漆涂层, Δ?=120°;(c)绿漆涂层, Δ?=180°;(d)黑漆涂层, Δ?=180°

Fig. 7. Comparison on simulated degree of linear polarization with and without mirror parameter ks. (a) Green painted surface, Δ?=120°; (b) black painted surface, Δ?=120°; (c) green painted surface, Δ?=180°; (d) black painted surface, Δ?=180°

下载图片查看原文

表 1黑漆和绿漆涂层表面的参数反演结果

Table1. Parameters inversion for black and green painted surfaces

Sample	n	k	σ	k_s	$\begin{matrix} R_{\infty} \end{matrix}$	Error /%
Green painted surface	1.335	0.201	0.211	1.259	0.451	3.56
Black painted surface	1.101	1.131	0.130	16.148	0.044	5.44

查看原文

表 2不同涂层表面的2种DoLP均方根误差

Table2. Root-mean-square error of two degree of linear polarization for different painted surfaces

Sample	Azimuth angle /(°)	x_RMSE1	x_RMSE2	Decreased rate /%
Green painted surface	120	0.0094	0.0123	23.58
Green painted surface	180	0.0638	0.0671	4.92
Black painted surface	120	0.0364	0.1227	70.30
Black painted surface	180	0.0788	0.0816	3.43

查看原文

杨敏, 方勇华, 吴军, 崔方晓, 李大成, 吴越, 王涛. 基于Kubelka-Munk理论的涂层表面多参量偏振双向反射分布函数模型[J]. 光学学报, 2018, 38(1): 0126002. Min Yang, Yonghua Fang, Jun Wu, Fangxiao Cui, Dacheng Li, Yue Wu, Tao Wang. Multiple-Component Polarized Bidirectional Reflectance Distribution Function Model for Painted Surfaces Based on Kubelka-Munk Theory[J]. Acta Optica Sinica, 2018, 38(1): 0126002.