多类目标样片BRDF三维统计建模及优化

在Torrence-Sparrow模型的基础上,修正和简化了五参数模型,对多类目标样片双站多角度双向反射分布函数(BRDF)测量数据进行了拟合,在二维情况下与五参数模型进行了比较,两者均与实验数据吻合,表明了五参数模型良好的适应性,能够对不同粗糙度,不同光学特性的材料进行拟合.优化过程采用遗传算法与退火算法相结合,具有把握全局和较快收敛速度的特点,对于问题的解决起到了关键作用.五参数模型是三维空间模型,通过对某些样片的多组多角度双站三维实验数据进行的拟合充分利用了三维空间信息,建立了BRDF空间分布图,进而获得粗糙表面的更多光散射信息.     

宽谱双向反射分布函数的测量

介绍了用于测量光散射数据的宽谱全向反射计,并提出一种宽谱双向反射分布函数(BRDF)的测量方法.该仪器使用一个宽谱白光光源、一个包含衍射光栅及二极管线阵的宽谱探测器,通过相对测量的方法获得了400~700 nm的BRDF数据.完成的宽谱全向反射计能够同时实现测量角度范围覆盖入射半球和发射半球的大部分,可对可见光谱段的高密度光谱取样和高效率的测量操作.对两个试样进行了BRDF测量,并给出数据,实验结果证明了系统的可用性.     

粗糙铝表面光谱偏振BRDF的测量与建模

金属铝在航空航天、军事国防、电子通信等领域具有重要应用,对铝材料表面光谱偏振散射特性的研究有助于丰富材料的光学信息,能够为铝材料的应用提供数据支撑.首先基于一套传统双向反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function, BRDF)测量装置在近红外波段测量了粗糙铝表面的光谱偏振BRDF,并分析了入射天顶角、粗糙度等因素对测量结果的影响.测量结果表明：入射角、波长、偏振态和表面粗糙度对BRDF有显著影响.其次,分别采用Beckmann分布和指数分布概率密度分布函数建立了BRDF模型,并对实验结果进行了拟合.通过对比能够发现：对于同一样品和相同入射条件,不同的模型能够得到不同的拟合结果;对于不同粗糙度的样品采用不同的模型可能得到更好的拟合结果.     

水泥板表面BRDF统计建模的优化与实现

分析了水泥板表面光散射的特点,结合图像处理方法计算了水泥板表面CCD图像像素的灰度梯度。通过遗传模拟退火算法反演出双向反射分布函数（BRDF）中遮蔽函数的参数,将反演的参数替换遮蔽函数中的经验参数计算水泥板表面的BRDF,并将拟合值和BRDF的实验值相比较,结果显示,随入射角增大遮蔽函数参数取反演值时的BRDF比取经验值时的BRDF精度更高,为目标表面BRDF统计建模的优化提供一种方法。     

粒子群算法在薄膜表面BRDF模型优化中的应用

为得到光学薄膜表面双向反射分布函数的统计模型,测量了不同薄膜材料表面的激光（0．808μm）双向反射分布函数。采用多参数优化的惯性权重模型粒子群算法,权重因子随迭代代数增加线形减小,建立了材料表面的BRDF五参数模型。并与遗传算法进行比较,表明粒子群算法在计算效率和计算精度上都比遗传算法好。     

对地观测图像BRDF校准模型的建立与应用

为提高对地观测图像质量的数据校准方法,建立区别于传统模型的对地观测目标复合双向反射分布函数（BRDF） 模型. 通过BRDF量值实现计量标准对该模型进行绝对量值标定,使得对地观测影像更真实反映观察对象. 该模型综合考虑对地观测目标的BRDF分布、太阳辐射、大气分布状况等,加入BRDF国家计量标准的修正参量,结合遥感相机参数,得到计量校准后的遥感相机入瞳辐亮度数据. 以一种典型建筑材料毛玻璃的BRDF测量及其对地观测图像的校准为例,通过这一复合模型的校准,其图像的色差提高约3,亮度对比提高约3.      

基于BRDF算法的机织物表面外观模拟

为了增强织物表面纹理的真实感效果,在原来简单的纱线模型基础上再考虑光照模型因子,由纱线的双向反射分布函数绘制出织物的细微结构.提出了织物交织的光照效果生成算法及其在机织物模拟中的应用,经过BRDF算法改良的织物模拟系统,能够模拟出织物表面的细致纹理,对于质地粗糙、复杂纹版组织的大型提花织物等模拟效果更佳.     

功率谱密度指导超光滑镜面加工

根据双向反射分布函数反演功率谱密度,利用得到的功率谱密度函数指导镜面加工,理论推导结果合理,已经用于实际镜面加工。     

由两层散射体引起的声学散射问题的分裂方法

考虑由一个可穿透的两层散射体引起的声学散射问题.首先,利用位势理论和Fredholm理论,用积分方程证明了正散射问题解的存在性和唯一性.其次,根据散射问题解的积分表示,在散射体的外层介质内,波场由2部分组成,分别对应于散射体的2个界面引起的反射波.基于此,将两层散射体的散射问题分裂成2个耦合的经典透射问题,且证明了该分...     

基于永久散射体雷达干涉测量技术的北京市地面沉降研究

地面沉降是北京平原区主要地质灾害之一,在过去的几十年中,其沉降范围和幅度逐年扩大．文中采用永久散射体干涉测量技术（PS-InsAR）进行检测、监测该地区地表形变特征．通过分析时间序列的干涉测量结果发现,该地区地面沉降存在构：造控制的特性,尤其是在北部沉降区．揭示了北京市第四纪顺义凹陷与沙河凹陷地区地面沉降趋势及范围受黄庄-高丽营、南口孙河断层控制．同时将PS-InSAR提取的地面沉降等值线与粘性土厚度分区结果对比分析发现,该地区地面沉降多发生在粘性土厚度大于50m的地段范围内,沉降中心多数位于粘性土厚度大的地区．     

Shape recovery using high dynamic range images

An effective method for object shape recovery using HDRIs (high dynamic range images) is proposed. The radiance values of each point on the reference sphere and target object are firstly calculated, thus the set of candidate normals of each target point are found by comparing its radiance to that of each reference sphere point. In single-image shape recovery, a smoothness operation is applied to the target normals to obtain a stable and reasonable result; while in photometric stereo, radiance vectors of reference and target objects formed due to illuminations under different light source directions are directly compared to get the most suitable target normals. Finally, the height values can be recovered from the resulting normal field. Because diffuse and specular reflection are handled in an unified framework with radiance, our approach eliminates the limitation presented in most recovery strategies, i.e., only Lambertian model can be used. The experiment results from the real and synthesized images show the performance of our approach.     

遥感中定向反射特性的使用和测定

本文通过分析,说明了区分双向反射因子和半球反射因子概念的重要性以及误用它们所会造成的误差。提出了一种简单、精确的标定参考反射板双向反射因子的方法。详细讨论了野外地物双向反射因子的测定问题及测定误差。     

聚合物绝缘研究中的微电流测量

为了从微观上解释绝缘聚合物的电老化与材料结构变化间的关系,国际上广泛开展了空间电荷理论及测量的研究.热刺激电流是材料极化后随温度升高释放的pA级电流,是一种研究聚合物绝缘材料在电气压力下内部微观结构变化的重要手段.本文设计了微电流测量电路,同时讨论了影响该电流测量的因素,包括抗干扰和数据采集、处理等技术.实测了纳米和非纳米材料的热刺激电流,分析了不同绝缘材料的热刺激电流特征和微观结构间联系.     

聚合物绝缘研究中的微电流测量

为了从微观上解释绝缘聚合物的电老化与材料结构变化间的关系,国际上广泛开展了空间电荷理论及测量的研究。热刺激电流是材料极化后随温度升高释放的pA级电流,是一种研究聚合物绝缘材料在电气压力下内部微观结构变化的重要手段。本文设计了微电流测量电路,同时讨论了影响该电流测量的因素,包括抗干扰和数据采集、处理等技术。实测了纳米和非纳米材料的热刺激电流,分析了不同绝缘材料的热刺激电流特征和微观结构间联系。     

行星际闪烁观测中弱散射的判断和闪烁指数对信号频率的依赖关系

由于非点源效应，行星际闪烁很强时，也会出现ｍ２１的情况，因此仅用ｍ２１作为弱散射的判据有时并不是很准确的．本文考查了行星际闪烁中闪烁指数随观测频率变化的规律，频率指数在弱散射时为１，而在很强散射时则为负值．利用这种性质可以判断散射的性质．     

基于TDR的散射参数提取及误差分析

讨论了通过时域反射计的瞬时反射和传输响应的测量来提取宽带散射参数的一种新的方法。讨论的有理函数法使用了GPOF方法、递归去卷积以及标准结构的方法来获取系统的响应。最后通过对参数的误差影响进行分析可以看出,有理函数法对系统模型的建立是相当有效的。     

PCS颗粒测量技术中不同粒径颗粒的相互影响

在光子相关光谱(photon correlation spectroscopy，简称PCS)颗粒测量技术中，由于不同粒径颗粒的散射光强分布差异巨大，导致在多分散颗粒系中，进行颗粒粒度分布(particle size distribution，简称PSD)测量时，某些占有足够多数量的颗粒，由于其散射光强度相对微弱而被忽视，从而影响粒度分布的计算结果．     

黄瓜苗期低温弱光下耐寒性及光合参数遗传分析

选取耐低温弱光性不同的4份黄瓜材料9504、9507、9506、9517,按Griffing方法Ⅱ配制完全双列杂交组合,对亲本及F1进行低温弱光处理,每天光照处理7．5h,强度为30μmol·m^-2·s^-1,约合2000lx,白天12℃,晚上8℃,共处理14d．调查耐寒性、净光合速率、蒸腾速率率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶绿素含量,研究遗传规律,并估算遗传参数．结果表明上述指标的遗传符合加性-显性模型．广义遗传力分别达82．133％、87％、97．297％、60．335％、72．045％、91．683％,狭义遗传力达73．170％、33．333％、27．027％、59．777％、21．489％、59．960％,相关分析及通径分析表明净光合速率与耐寒性关系密切,胞间CO2浓度与耐寒性关系较为复杂．