[發(fā)明專利]利用白光光學(xué)成像測(cè)量大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710505376.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN107389552B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹念文;楊少波;沈吉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/17
• 分類號(hào): G01N21/17
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明公開了一種利用白光光學(xué)成像測(cè)量大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)的方法，包括以下步驟：制作目標(biāo)模板，所述目標(biāo)模板的表面為黑白相間的條紋；將照相機(jī)放置在距離目標(biāo)模板為r₁的位置，使用照相機(jī)對(duì)目標(biāo)模板成像，獲得第一個(gè)圖像，計(jì)算并獲得第一個(gè)圖像各像素點(diǎn)的灰度值；移動(dòng)照相機(jī)或目標(biāo)模板，使照相機(jī)距離目標(biāo)模板的距離為r₂，使用照相機(jī)對(duì)目標(biāo)模板成像，獲得第二個(gè)圖像，計(jì)算并獲得第二個(gè)圖像各像素點(diǎn)的灰度值；通過第一個(gè)圖像各像素點(diǎn)的灰度值和第二個(gè)圖像各像素點(diǎn)的灰度值計(jì)算大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)。本發(fā)明利用白光光學(xué)成像技術(shù)測(cè)量大氣白光光學(xué)參數(shù)，測(cè)量方法簡(jiǎn)單，成本低，且測(cè)量數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及白光光學(xué)參數(shù)測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種利用白光光學(xué)成像測(cè)量大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)的方法。

背景技術(shù)

激光雷達(dá)是測(cè)量大氣氣溶膠光學(xué)參數(shù)廓線傳統(tǒng)的測(cè)量方法。利用實(shí)測(cè)氣溶膠激光雷達(dá)觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合傳統(tǒng)的氣溶膠光學(xué)參數(shù)空間分布反演理論(Klett方法Fornend方法)，反演氣溶膠的光學(xué)參數(shù)。目前在兩種傳統(tǒng)的反演方法中都存在較多參數(shù)假設(shè)的局限性：1)邊界值條件的不確定；2)不同氣溶膠的激光雷達(dá)比的不確定；3)激光光源波長(zhǎng)單一，很難用白光(復(fù)合光)探測(cè)大氣參數(shù)；4)很難用激光雷達(dá)測(cè)量地表大氣參數(shù)(單點(diǎn)大氣參數(shù))。因此測(cè)量難度大，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種利用白光光學(xué)成像測(cè)量大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)的方法，本方法利用白光光學(xué)成像技術(shù)測(cè)量大氣白光光學(xué)參數(shù)，測(cè)量方法簡(jiǎn)單，成本低，且測(cè)量數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種利用白光光學(xué)成像測(cè)量大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)的方法，包括以下步驟：

步驟1、制作目標(biāo)模板，所述目標(biāo)模板的表面為黑白相間的條紋；

步驟2、將照相機(jī)放置在距離所述目標(biāo)模板為r₁的位置，r₁＝1m；使用照相機(jī)對(duì)所述目標(biāo)模板成像，獲得第一個(gè)圖像，計(jì)算并獲得所述第一個(gè)圖像各像素點(diǎn)的灰度值；

步驟3、移動(dòng)照相機(jī)或所述目標(biāo)模板，使照相機(jī)距離所述目標(biāo)模板的距離為r₂，r₂＝5m；使用照相機(jī)對(duì)所述目標(biāo)模板成像，獲得第二個(gè)圖像，計(jì)算并獲得所述第二個(gè)圖像各像素點(diǎn)的灰度值；

步驟4、通過所述第一個(gè)圖像各像素點(diǎn)的灰度值和所述第二個(gè)圖像相同像素點(diǎn)的灰度值計(jì)算大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，步驟2還包括：用光源照亮所述目標(biāo)模板，將照相機(jī)放置在距離所述目標(biāo)模板為r₁的位置，使用照相機(jī)對(duì)所述目標(biāo)模板成像，獲得所述第一個(gè)圖像，計(jì)算并獲得所述第一個(gè)圖像各像素點(diǎn)的灰度值。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，步驟3還包括：移動(dòng)照相機(jī)或者同時(shí)移動(dòng)所述光源和所述目標(biāo)模板，保證光源相對(duì)于所述目標(biāo)模板的亮度和位置與步驟2的相同，此時(shí)，照相機(jī)距離所述目標(biāo)模板的距離為r₂，使用照相機(jī)對(duì)所述目標(biāo)模板成像，獲得所述第二個(gè)圖像，計(jì)算并獲得所述第二個(gè)圖像各像素點(diǎn)的灰度值；

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，步驟4還包括：

計(jì)算大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)，大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)的計(jì)算公式為：

其中，Q₁和Q₂分別為所述第一個(gè)圖像上某像素點(diǎn)的灰度值和所述第二個(gè)圖像上相同像素點(diǎn)的灰度值，a_aer0為該像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)求出的大氣氣溶膠白光光學(xué)參數(shù)。