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原文传递野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法

专利名称：	野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法
摘要：	本发明涉及一种野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法，包括在野外环境的不同观测几何条件下采用成像探测系统测量待测典型目标和标准板的自然光照射反射辐射强度；同时基于大气辐射传输模型计算野外环境的待测典型目标和标准板的天空漫射光反射辐射强度；再根据自然光照射反射辐射强度和天空漫射光反射辐射强度对应获得待测典型目标和标准板的太阳直射光反射辐射强度；再根据比较测量法计算获得待测典型目标的双向反射比，根据所述双向反射比与双向反射分布函数模型之间的关系，获得待测典型目标的BRDF值。本发明能够有效降低天空漫射光对典型目标BRDF值测量所产生的影响，从而提高不同气候条件下典型目标的BRDF测量精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京环境特性研究所
发明人：	杨敏;刘菁;徐文斌;吴志宏;黄来玉;刘畅;李军伟;郑崇;修鹏;孙宪中
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910178761.9
公开号：	CN109932341A
代理机构：	北京格允知识产权代理有限公司
代理人：	张沫;周娇娇
分类号：	G01N21/55(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100854 北京市海淀区永定路50号
主权项：	1.一种野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法，其特征在于包括：在野外环境的不同观测几何条件下采用成像探测系统测量待测典型目标自然光照射反射辐射强度和标准板自然光照射反射辐射强度；同时基于大气辐射传输模型计算野外环境的待测典型目标天空漫射光反射辐射强度和标准板天空漫射光反射辐射强度；由所述待测典型目标自然光照射反射辐射强度和待测典型目标天空漫射光反射辐射强度计算获得待测典型目标太阳直射光反射辐射强度；由所述标准板自然光照射反射辐射强度和标准板天空漫射光反射辐射强度计算获得标准板太阳直射光反射辐射强度；再根据比较测量法计算获得待测典型目标的双向反射比，根据所述双向反射比与双向反射分布函数模型之间的关系，获得待测典型目标的BRDF值。 2.根据权利要求1所述的野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法，其特征在于：所述待测典型目标自然光照射反射辐射强度Ltar为：式中表示待测典型目标太阳直射光反射辐射强度，表示待测典型目标天空漫射光反射辐射强度，f表示待测典型目标的双向反射分布函数模型，Esun表示太阳直射光辐射强度，Ldiff表示天空漫射光辐射强度，θi表示入射天顶角，φi表示入射方位角；所述标准板自然光照射反射辐射强度Lref为：式中表示标准板太阳直射光反射辐射强度，表示标准板天空漫射光反射辐射强度，ρ表示标准板方向半球反射率。 3.根据权利要求1或2所述的野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法，其特征在于：所述基于大气辐射传输模型计算野外环境的待测典型目标天空漫射光反射辐射强度和标准板天空漫射光反射辐射强度包括：根据待测典型目标的测量时间及测量位置经纬度，结合太阳高度角计算公式，求解测量过程中对应的变化的太阳高度角。 4.根据权利要求3所述的野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法，其特征在于：所述基于大气辐射传输模型计算野外环境的待测典型目标天空漫射光反射辐射强度和标准板天空漫射光反射辐射强度还包括：采用太阳辐射计同步采集待测典型目标测量过程中的大气透过率、地面辐照度，结合待测典型目标所处环境的气象条件和气溶胶类型，选定气溶胶粒子、大气模式及测量波长范围，确定大气辐射传输模型的大气参数。 5.根据权利要求4所述的野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法，其特征在于：所述基于大气辐射传输模型计算野外环境的待测典型目标天空漫射光反射辐射强度和标准板天空漫射光反射辐射强度还包括：所述大气辐射传输模型包括MODTRAN辐射传输模型，将计算获得的太阳高度角和所述大气参数输入至MODTRAN辐射传输模型，从输出结果中获得全天空范围内天空漫射光辐射强度分布。 6.根据权利要求5所述的野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法，其特征在于：根据所述测量波长范围确定双向反射分布函数模型的参数，所述参数包括：表面粗糙度、折射率及消光系数；将标准板的双向反射分布函数模型表示为方向半球反射率与π的比值；再结合全天空范围内天空漫射光辐射强度分布，获得待测典型目标天空漫射光反射辐射强度和标准板天空漫射光反射辐射强度。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法，其特征在于：所述双向反射分布函数模型包括五参量BRDF模型。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的野外环境下典型目标的双向反射分布函数测量方法，其特征在于：所述待测典型目标包括典型涂层目标；所述标准板包括聚四氟乙烯板。
所属类别：	发明专利