1 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
2 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室，国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心），北京 100081
3 许健民气象卫星创新中心，北京 100081
双向反射分布函数（BRDF）是星载遥感器进行场地替代定标中的重要参量，随着技术的进步，低空自旋翼无人机已经成为了获取场地BRDF的便捷高效手段，通过现场测量准不变定标场的无人机多角度观测光谱数据，建立更加准确的BRDF模型还能进一步挖掘潜力。提出一种基于地-空双光谱仪联合观测加漫射板观测并消除漫射光影响的BRDF建模方法。使用无人机搭载光谱仪进行场地光谱的低空测量，获取半球空间内多角度下的场地光谱数据，同时开展地基光谱仪联合同步测量漫射参考板，连续记录照明光场的变化以及漫射光照明下的场地光谱数据。联合空地双光谱仪对目标和参考板实测的辐亮度数据，结合太阳及观察角度之间的几何观测，计算场地的多角度反射率。基于Ross-Li核驱动半经验模型对多角度反射率数据进行拟合，采用最小二乘法对模型系数进行拟合，以得到最优的场地BRDF模型，并对模型进行漫射光校正。实验证明，经漫射光校正后的BRDF模型各波段的相对偏差均值都在5%以内，相对偏差标准差在3%以内，有效消除了场地BRDF建模在漫射光照射下的干扰，提高了BRDF建模的准确性。
双向反射分布函数 无人机 双光谱仪 双向反射分布函数建模 漫射光校正 光学学报
2023, 43(15): 1528001
1 河南大学 物理与电子学院, 物理与电子国家级实验教学示范中心, 开封 河南 475004
2 北京邮电大学 电子工程学院, 北京 100876
为研究光密度空间分布的规律, 分析了近红外光经过人体组织时的漫射路径, 研究了基于近似漫射解的组织血氧饱和度算法, 提出了检测光密度空间分布的方法并搭建系统进行测试。结果表明: 不同波长的近红外光在手臂组织中有不同的光密度空间分布, 对于波长为850、940 nm的近红外光, 光密度空间分布的线性区分别在20~40 mm、20~35 mm。传感器中光源到探测器的距离应选择在光密度空间分布的公共线性区。研究结果对探究组织中光密度的空间分布和设计组织血氧传感器结构具有指导意义。
漫射近似解 光密度空间分布 漫射光强 组织血氧饱和度 血氧传感器 diffuse approximate solution optical density spatial distribution diffuse light intensity tissue oxygen saturation blood oxygen sensor
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 天津市信息传感与智能控制重点实验室, 天津 300222
为降低近红外脑功能漫射光断层成像(DOT)固有的逆问题病态性, 并避免多模态方法的图像配准等问题, 提出了基于光学自导引提供先验功能信息的脑功能DOT方法(OT-DOT), 并发展了图像重构方法.模拟验证表明: 上皮厚度(TLT)已知时, OT-DOT获得的重构量化度(QR)约为传统DOT的4.2倍; 当TLT的估计误差小于±10%时, OT-DOT重构的QR值可达92%以上, 远远优于传统DOT; 噪声鲁棒性测试表明, OT-DOT与传统DOT的噪声鲁棒性相近.利用连续光DOT测量系统的仿体实验重构结果表明, 所发展的OT-DOT算法获得的重构结果优于传统DOT算法.
光谱学 生物医学光子学 光学自导引漫射光断层成像 脑功能 近红外 先验信息 图像重构方法 Spectroscopy Biomedical photonics Optical self-guiding diffuse optical tomography Brain functional imaging Near infrared Prior information Image reconstruction method 光子学报
2016, 45(11): 1117001
1 广东工业大学物理与光电工程学院,广东 广州 510006
2 华南师范大学光子纳米生物技术研究中心和光子中医实验室,广东 广州 510631
采用无损检测实验方案,用808 nm光波分别沿人体手臂小肠经脉线与旁开非经脉方向传播, 测量皮肤表面漫射光辐出度,探究手太阳小肠经光传输特性,分析了不同时刻漫射光的衰减情况。 结果表明,808 nm光波沿小肠经脉方向和非经络方向传输时,光强度的衰减遵循指数衰减规律, 但衰减程度存在明显的差异,这种差异性具有医学统计意义(P<0.05)。不同时刻漫射光的衰减情况也不一样, 在12:00时的小肠经上漫射光衰减明显快于其它时刻, 与小肠经上气血运行时间相符。研究结果对于经络气血运行和人体经络的客观存在性有一定的参考价值。
医用光学 光传输特性 组织光学 手太阳小肠经 漫射光 medical optics optical transmission characteristics tissue optics small intestine meridian diffuse light
为了获取生物组织的光学特性参量，采用CCD无损测量系统来获得生物组织的漫反射图像,通过数据分析获取组织表面的漫射光分布，首先对具有不同光学特性参量的组织模拟液进行测量,用实验所得数据训练神经网络，并用另一组实验数据对神经网络的有效性和精确度进行了验证，然后对牛肉、猪肉以及人体表皮组织在633nm光照下进行了测量, 由经实验数据训练的神经网络反演获得生物组织的光学特性参量。结果表明，神经网络能够正确反演不同组织的光学特性参量, 并具有较高的精度。
医用光学与生物技术 光学特性 漫射光 神经网络 medical optics and biotechnology optical properties diffuse light neural network
1 四川大学 激光物理与化学研究所, 成都 610064
2 中国科学院 西安光学精密机械研究所, 西安 710119
采用蒙特卡罗方法模拟了光通过光学特性参数不同的大气后透射光时间分布。分析了大气的散射系数、吸收系数、不对称因子及折射率对透射光时间分布的影响。结果表明：透射光时间分布曲线存在两个峰，分别对应子弹光与漫射光。各光学参数界定了子弹光、蛇形光、漫射光的大小和时间范围，并从统计模拟的角度解释了折射率大的大气中难以成像的原因。
光传输 大气介质 子弹光 蛇形光 漫射光 light transmission atmosphere ballistic light snake light diffuse light
福建师范大学激光与光电子技术研究所, 医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建, 福州 350007
设计了无损检测光波沿人体经脉传输特性的实验方案，测量了658 nm光波沿人体手臂心包经脉线与旁开非经脉线方向的漫射光辐出度，分析了光波斩波频率和经脉阻滞对测量光信号的影响。结果表明,658 nm光波沿心包经脉方向和非经脉方向传输时，光强度的衰减遵循一定规律，但衰减程度存在明显的差异，这种差异性具有高度的医学统计意义(P<0.01)。研究表明斩波频率、经脉阻滞对光信号具有一定的影响，即在低频范围内(10-370 Hz)，光信号随着斩波频率的增加而相应减弱，经脉线与非经脉线方向测得光波信号的相对差异随着阻滞压力的增加而增大。研究结果对于揭示人体经脉现象的客观存在以及经脉腧穴理化特性研究具有参考价值。
医用光学 光传输特性 漫射光辐出度 经脉腧穴
中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学(联合)开放实验室, 上海 201800
计算了用单频漫射光作用于一个两能级原子产生的幅射压力,数值计算了辐射压力对原子速度分布的影响,并讨论其单色性,结果表明,采用这种机制冷却原子束,不仅能实现高效率的激光冷却,而且可以获得速度宽度小于8 m/s的近单色原子.
漫射光 辐射压力 速度分布
中国科学院上海光机所量子光学联合开放实验室, 上海 201800
报道了利用红移漫射光冷却原子的新机制。理论计算了二能级原子在这一光场中所受的辐射压力,在实验上观测到了钠原子束在负失谐漫射光中的减速。
漫射光 辐射压力 激光减速
