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優選光電子科學與技術叢書目標材質偏振反射特性建模與分析:金屬與涂層 版權信息
- ISBN:9787030640376
- 條形碼:9787030640376 ; 978-7-03-064037-6
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
優選光電子科學與技術叢書目標材質偏振反射特性建模與分析:金屬與涂層 內容簡介
本書著重開展金屬及涂層材料的偏振反射特性建模分析與分類識別研究,是靠前首部有關典型材料偏振反射特性建模及分析的專著。本書的特色在于,面向偏振探測中對目標材料特性準確表征的需求,針對現有偏振特性模型幾何衰減因子、漫反射物理特性考慮不足導致模型精度低的問題,基于反射散射物理過程的深入剖析,提出了修正假設,構建了新的偏振模型,推演了系列物理表達式,并進行了模擬及大量實驗測試驗證,大大提高了模型的精度。在此基礎上總結了主動探測和被動探測條件下的偏振特性規律,提供了基于偏振信息的材質分類識別方法,證明了空間目標偏振探測與識別的有效性。
優選光電子科學與技術叢書目標材質偏振反射特性建模與分析:金屬與涂層 目錄
目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 偏振探測 2
1.2.1 偏振光學基本概念 2
1.2.2 偏振探測技術的應用 5
1.2.3 偏振探測技術的優勢 6
1.2.4 偏振探測儀器的發展 8
1.3 偏振反射特性建模研究現狀 10
1.3.1 BRDF 模型的發展 11
1.3.2 pBRDF 模型的發展 14
1.3.3 典型目標偏振特性及規律的發展現狀 18
1.3.4 偏振譜特性研究發展現狀 27
1.4 偏振探測與偏振特性應用: 以空間目標為例 40
1.4.1 空間目標偏振探測 40
1.4.2 空間目標偏振特性 43
1.5 小結 47
第2章 現有典型偏振反射特性模型 49
2.1 BRDF 模型 49
2.1.1 BRDF 數學表述 49
2.1.2 Torrance-Sparrow 模型 50
2.1.3 Beard-Maxwell 模型 52
2.1.4 Beckmann-Kirchhoff 模型 53
2.2 pBRDF 模型 56
2.2.1 pBRDF 數學表述 56
2.2.2 Priest-Germer 模型 57
2.2.3 Hyde 模型 59
2.2.4 pBRDF 模型仿真分析 60
2.3 小結 62
第3章 基于隨機表面微面元理論的幾何衰減因子修正 64
3.1 現有典型幾何衰減因子及其存在問題分析 64
3.2 強度幾何衰減因子的理論推導及仿真分析 66
3.2.1 理論推導 66
3.2.2 仿真分析 70
3.3 偏振幾何衰減因子的理論推導及仿真分析 71
3.3.1 理論推導 71
3.3.2 仿真分析 76
3.4 小結 79
第4章 三分量偏振反射特性模型 80
4.1 從菲涅耳公式入手 80
4.2 基于三分量假設的pBRDF 模型建立 83
4.2.1 現有pBRDF 模型存在問題分析 83
4.2.2 三分量反射假設思想 85
4.2.3 涂層材料三分量pBRDF 模型 87
4.2.4 金屬材料三分量pBRDF 模型 93
4.3 pBRDF 模型仿真分析 99
4.3.1 涂層材料pBRDF 模型仿真分析 99
4.3.2 金屬材料pBRDF 模型仿真分析 105
4.4 基于三分量假設的DOP 模型建立 109
4.4.1 DOP 模型 109
4.4.2 DOP 通用表達式推導 112
4.4.3 自然光照射下的DOP 表達式推導 114
4.4.4 線偏振光照射下的DOP 表達式推導 116
4.5 DOP 模型仿真分析 117
4.5.1 涂層材料DOP 仿真分析 117
4.5.2 金屬材料DOP 仿真分析 120
4.6 小結 122
第5章 典型材料偏振特性測量與模型參數確定 124
5.1 典型材料表面形貌特征測量 124
5.1.1 金屬材料表面形貌特征測量 124
5.1.2 涂層材料表面形貌特征測量 126
5.2 偏振反射特性實驗測量 127
5.2.1 偏振反射特性實驗測量方法 127
5.2.2 偏振反射特性實驗測量系統 128
5.2.3 偏振反射特性實驗測量過程 131
5.2.4 實驗誤差及誤差控制 132
5.3 三分量pBRDF 模型參數確定與分析 133
5.3.1 模型參數確定 133
5.3.2 模型適用性驗證 137
5.3.3 模型誤差分析 143
5.4 小結 148
第6章 典型目標材料偏振反射特性模型驗證 150
6.1 pBRDF 測量結果與模型驗證 150
6.1.1 金屬材料pBRDF 測量結果與模型驗證 150
6.1.2 涂層材料pBRDF 測量結果與模型驗證 162
6.2 DOP 測量結果與模型驗證 168
6.2.1 金屬材料DOP 測量結果與模型驗證 168
6.2.2 涂層材料DOP 測量結果與模型驗證 180
6.3 典型目標材料偏振反射特性規律總結 183
6.4 小結 184
第7章 空間目標材料偏振特性分類識別方法研究 185
7.1 基于偏振指標概率密度分布的材料分類識別方法 185
7.1.1 基于Stokes 矢量的分類識別方法 185
7.1.2 基于DOLP 的材料分類識別方法 187
7.2 基于pBRDF 矩陣的復折射率反演估算方法 189
7.2.1 現有方法存在的問題 189
7.2.2 理論推導 189
7.2.3 估算驗證 191
7.2.4 材料分類識別效果 194
7.3 空間目標材料偏振特征提取方法研究 196
7.3.1 目標偏振特征提取方法 196
7.3.2 偏振成像特征提取實驗與分析 197
7.4 小結 202
參考文獻 203
后記 225
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 偏振探測 2
1.2.1 偏振光學基本概念 2
1.2.2 偏振探測技術的應用 5
1.2.3 偏振探測技術的優勢 6
1.2.4 偏振探測儀器的發展 8
1.3 偏振反射特性建模研究現狀 10
1.3.1 BRDF 模型的發展 11
1.3.2 pBRDF 模型的發展 14
1.3.3 典型目標偏振特性及規律的發展現狀 18
1.3.4 偏振譜特性研究發展現狀 27
1.4 偏振探測與偏振特性應用: 以空間目標為例 40
1.4.1 空間目標偏振探測 40
1.4.2 空間目標偏振特性 43
1.5 小結 47
第2章 現有典型偏振反射特性模型 49
2.1 BRDF 模型 49
2.1.1 BRDF 數學表述 49
2.1.2 Torrance-Sparrow 模型 50
2.1.3 Beard-Maxwell 模型 52
2.1.4 Beckmann-Kirchhoff 模型 53
2.2 pBRDF 模型 56
2.2.1 pBRDF 數學表述 56
2.2.2 Priest-Germer 模型 57
2.2.3 Hyde 模型 59
2.2.4 pBRDF 模型仿真分析 60
2.3 小結 62
第3章 基于隨機表面微面元理論的幾何衰減因子修正 64
3.1 現有典型幾何衰減因子及其存在問題分析 64
3.2 強度幾何衰減因子的理論推導及仿真分析 66
3.2.1 理論推導 66
3.2.2 仿真分析 70
3.3 偏振幾何衰減因子的理論推導及仿真分析 71
3.3.1 理論推導 71
3.3.2 仿真分析 76
3.4 小結 79
第4章 三分量偏振反射特性模型 80
4.1 從菲涅耳公式入手 80
4.2 基于三分量假設的pBRDF 模型建立 83
4.2.1 現有pBRDF 模型存在問題分析 83
4.2.2 三分量反射假設思想 85
4.2.3 涂層材料三分量pBRDF 模型 87
4.2.4 金屬材料三分量pBRDF 模型 93
4.3 pBRDF 模型仿真分析 99
4.3.1 涂層材料pBRDF 模型仿真分析 99
4.3.2 金屬材料pBRDF 模型仿真分析 105
4.4 基于三分量假設的DOP 模型建立 109
4.4.1 DOP 模型 109
4.4.2 DOP 通用表達式推導 112
4.4.3 自然光照射下的DOP 表達式推導 114
4.4.4 線偏振光照射下的DOP 表達式推導 116
4.5 DOP 模型仿真分析 117
4.5.1 涂層材料DOP 仿真分析 117
4.5.2 金屬材料DOP 仿真分析 120
4.6 小結 122
第5章 典型材料偏振特性測量與模型參數確定 124
5.1 典型材料表面形貌特征測量 124
5.1.1 金屬材料表面形貌特征測量 124
5.1.2 涂層材料表面形貌特征測量 126
5.2 偏振反射特性實驗測量 127
5.2.1 偏振反射特性實驗測量方法 127
5.2.2 偏振反射特性實驗測量系統 128
5.2.3 偏振反射特性實驗測量過程 131
5.2.4 實驗誤差及誤差控制 132
5.3 三分量pBRDF 模型參數確定與分析 133
5.3.1 模型參數確定 133
5.3.2 模型適用性驗證 137
5.3.3 模型誤差分析 143
5.4 小結 148
第6章 典型目標材料偏振反射特性模型驗證 150
6.1 pBRDF 測量結果與模型驗證 150
6.1.1 金屬材料pBRDF 測量結果與模型驗證 150
6.1.2 涂層材料pBRDF 測量結果與模型驗證 162
6.2 DOP 測量結果與模型驗證 168
6.2.1 金屬材料DOP 測量結果與模型驗證 168
6.2.2 涂層材料DOP 測量結果與模型驗證 180
6.3 典型目標材料偏振反射特性規律總結 183
6.4 小結 184
第7章 空間目標材料偏振特性分類識別方法研究 185
7.1 基于偏振指標概率密度分布的材料分類識別方法 185
7.1.1 基于Stokes 矢量的分類識別方法 185
7.1.2 基于DOLP 的材料分類識別方法 187
7.2 基于pBRDF 矩陣的復折射率反演估算方法 189
7.2.1 現有方法存在的問題 189
7.2.2 理論推導 189
7.2.3 估算驗證 191
7.2.4 材料分類識別效果 194
7.3 空間目標材料偏振特征提取方法研究 196
7.3.1 目標偏振特征提取方法 196
7.3.2 偏振成像特征提取實驗與分析 197
7.4 小結 202
參考文獻 203
后記 225
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