[發(fā)明專利]一種適用于不同天氣條件下的室外典型地物pBRDF的測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710027488.0
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN108318458B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 張穎;趙慧潔;張熠;宋平;賈博
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種適用于不同天氣條件下的室外典型地物pBRDF的測量方法，其特征在于：

步驟1，使用偏振成像探測系統(tǒng)，分別獲取待測典型地物未遮擋太陽直射光和遮擋太陽直射光的條件下的地物反射光的偏振態(tài)圖像，并用Stokes矢量表示每個像素點對應的入射光的偏振態(tài)，將兩幅圖像相減，得到地物反射被遮擋方向上入射的光線產(chǎn)生的Stokes矢量；

步驟2，以待測物中心為原點建立極坐標系，測量太陽、遮擋物、鏡頭之間的方位關系，以及遮擋物的大小和方位，求得被遮擋天空相對于全天空范圍的面積大小和方位；

步驟3，用太陽光度計測量當?shù)氐奶栔苯虞椪斩取馊苣z光學厚度，結合當?shù)貧馊苣z類型和天氣條件，選擇合適的大氣模式，設置米散射層的大氣粒子參數(shù)，進而選取合適的粒子譜分布函數(shù)，輸入氣溶膠折射率，可計算得到表征大氣輻射傳輸模型中的各分層散射特性的勒讓德多項式系數(shù)和單次散射反照率；

步驟4，將步驟3的參數(shù)輸入大氣輻射傳輸模型中，從輸出結果中選取包含在步驟2所求范圍內的點，求得被遮擋的天空范圍內的天空光偏振態(tài)分布，同時求出太陽直射方向上帶有偏振特性的天空散射光在部分偏振光中所占的比例；

步驟5，選取能夠描述待測典型地物表面反射特性的表面反射模型，結合步驟4的結果，求得由天空散射光引起地物反射的Stokes矢量，將其從步驟1中的結果中減去，得到僅由地物反射太陽直射光引起的Stokes矢量，并與標準版反射值比較得到地物真實的pBRDF值。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于不同天氣條件下的室外典型地物pBRDF的測量方法，其特征在于，步驟2中所述，具體步驟如下：

步驟2.1，以待測物中心為圓心，建立極坐標系，半徑方向為天頂角的余弦值μ，范圍是0到1；角度方向為方位角范圍是0到360°；假設太陽相對于待測物的方位角為0°，高度角通過測量得出；測量出相機相對于待測物的方位角、高度角；

步驟2.2，制作遮擋物時，選取一個中心，將遮擋物中心相對于地面的高度設為定值H；測量遮擋物中心與待測物中心在水平方向上的距離D，根據(jù)遮擋物的形狀，求出遮擋物邊緣各點相對于地面的高度；

步驟2.3，求出遮擋物中心的天頂角余弦值結合步驟2.2中的結果，求出邊緣各點的天頂角余弦值以及方位角；

步驟2.4，在步驟2.1所建立的極坐標系中表示出步驟2.3中的邊緣點，邊緣點圍成面積的即是遮擋物相對于全天空的面積。