漫反射板遠(yuǎn)紫外BRDF測(cè)量方法研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-02 19:58
在真空紫外到近紅外波段,基于太陽(yáng)-漫反射板的輻射定標(biāo)方式可實(shí)現(xiàn)地球觀測(cè)衛(wèi)星多光譜探測(cè)器全孔徑、全視場(chǎng)、高精度的在軌輻射定標(biāo)。探測(cè)器利用太陽(yáng)-漫反射板輻射定標(biāo)的過(guò)程是通過(guò)已知的大氣外太陽(yáng)輻照度和漫反射板雙向反射分布函數(shù)(Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF)值確立探測(cè)器輻亮度標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程。對(duì)于紫外波段漫反射板的BRDF測(cè)量,特別是遠(yuǎn)紫外波段,難以找到強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的光源,在光路傳播過(guò)程中光能損耗大,微弱紫外光譜信號(hào)定標(biāo)困難,現(xiàn)有測(cè)量手段難以實(shí)現(xiàn)對(duì)漫反射板遠(yuǎn)紫外波段BRDF的高精度測(cè)量。為實(shí)現(xiàn)星載漫反射板遠(yuǎn)紫外波段(110nm200nm)高精度的BRDF測(cè)量,在現(xiàn)有的BRDF測(cè)量理論基礎(chǔ)上,總結(jié)了相對(duì)測(cè)量方法與絕對(duì)測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn),并結(jié)合遠(yuǎn)紫外波段的光譜特點(diǎn)提出了采用光源監(jiān)測(cè)比例補(bǔ)償方案的BRDF測(cè)量方法,采用這種方案極大地降低了遠(yuǎn)紫外波段BRDF測(cè)量過(guò)程中由于光源穩(wěn)定性和探測(cè)器線(xiàn)性響應(yīng)而帶來(lái)的測(cè)量誤差。根據(jù)光源監(jiān)測(cè)比例補(bǔ)償方案理論設(shè)計(jì)了一套BRDF自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),自主完成了測(cè)量系統(tǒng)中準(zhǔn)直系統(tǒng)、調(diào)制扇分...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圓形導(dǎo)軌式BRDF測(cè)量系統(tǒng)
圖 1.2 機(jī)械臂式 BRDF 測(cè)量系統(tǒng)Figure 1.2 BRDF measurement system of the form of robot arm1.2[36]為機(jī)械臂式 BRDF 測(cè)量測(cè)量系統(tǒng),這種機(jī)械臂式的測(cè)量機(jī)臂控制樣品位姿外加光源一維旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同入射光方向的 BRDF 測(cè)量,通過(guò)光源轉(zhuǎn)動(dòng)與機(jī)械臂對(duì)漫反射板的方位控何入射角和散射角組合下的 BRDF 測(cè)量,位置精度較高,但是拉角變換,對(duì)機(jī)械臂控制和裝調(diào)要求較高,同時(shí)機(jī)械臂的成本
第 1 章 緒論5圖1.3 轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)臂式BRDF測(cè)量系統(tǒng)Figure 1.3 BRDF measurement system of the form of turnable arm圖 1.3[37]為轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)臂式 BRDF 測(cè)量系統(tǒng),該結(jié)構(gòu)的測(cè)量系統(tǒng)光源部分固定不動(dòng),探測(cè)器位于轉(zhuǎn)臂上隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量方位角 0 ~360 和天頂角-90 ~90°的變化;測(cè)試樣品位于樣品臺(tái)上,可以實(shí)現(xiàn)二維平移和一維旋轉(zhuǎn)以控制探測(cè)點(diǎn)和入射光線(xiàn)角度的變化。這種轉(zhuǎn)臺(tái)式的結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單,機(jī)械加工裝調(diào)方便,相對(duì)成本較低,但是測(cè)量過(guò)程中會(huì)有部分擋光現(xiàn)象造成某些角度下的BRDF 值無(wú)法測(cè)量。1.2.2 國(guó)內(nèi)外典型 BRDF 測(cè)量系統(tǒng)圖 1.4 為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院研制的用來(lái)進(jìn)行漫反射板 BRDF 測(cè)量的機(jī)器人光學(xué)散射儀。該儀器使用具有從 500nm 至 2450nm 連續(xù)寬帶輸出的超連續(xù)譜光纖激光器作為光源,使用真空吸盤(pán)將聚四氟乙烯(PTFE)漫反射板樣品固定在六自由度機(jī)械臂上,通過(guò)光源轉(zhuǎn)動(dòng)與機(jī)械臂對(duì)漫反射板的方位控制幾乎可以實(shí)現(xiàn)任何入射角和散射角組合下的 BRDF 測(cè)量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]星上定標(biāo)漫射板遠(yuǎn)紫外BRDF測(cè)量方法[J]. 韓官,林冠宇,李博,汪龍祺,曹佃生. 光子學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]定標(biāo)漫反射板實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)級(jí)BRDF測(cè)量方法[J]. 李明,宗肖穎. 紅外與激光工程. 2017(01)
[3]漫反射板全光路全視場(chǎng)全口徑在軌輻射定標(biāo)技術(shù)[J]. 趙艷華,董建婷,張秀茜,王斌. 航天返回與遙感. 2016(02)
[4]星上定標(biāo)漫反射板設(shè)計(jì)研究[J]. 施家定,張黎明,曹興家,徐偉偉,韓慧達(dá),王戟翔. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[5]基于六軸串聯(lián)機(jī)械手的雙向反射分布函數(shù)測(cè)量裝置[J]. 李俊麟,張黎明,司孝龍,陳洪耀,王戟翔,沈政國(guó). 光學(xué)精密工程. 2014(11)
[6]雙向反射分布函數(shù)絕對(duì)測(cè)量裝置研制[J]. 李俊麟,張黎明,陳洪耀,司孝龍,王戟翔,楊寶云,沈政國(guó). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]多目標(biāo)復(fù)合半實(shí)物仿真系統(tǒng)的雜散光分析[J]. 范志剛,胡海力,陳守謙,左寶君,倪辰. 應(yīng)用光學(xué). 2014(02)
[8]高精度星上定標(biāo)漫射板雙向反射分布函數(shù)絕對(duì)測(cè)量系統(tǒng)研究[J]. 陳洪耀,張黎明,施家定,司孝龍,沈政國(guó),李俊麟,楊寶云,王戟翔,朱雪梅,杜志強(qiáng). 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]光學(xué)雙向反射分布函數(shù)的測(cè)量裝置研究[J]. 劉若凡,張憲亮,蘇紅雨,曾道全,劉夏茹. 紅外. 2014(01)
[10]真空紫外波段鋁反射膜制備[J]. 林大偉,郭春,張?jiān)贫?李斌成. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]真空紫外光譜傳輸特性測(cè)試研究[D]. 李博.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
[2]真空紫外反射膜特性及相關(guān)技術(shù)研究[D]. 干蜀毅.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[3]溫度對(duì)材料雙向反射分布函數(shù)影響的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙忠義.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[4]星載太陽(yáng)紫外光譜監(jiān)視器輻射定標(biāo)的研究[D]. 賈輝.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2004
碩士論文
[1]溫度變化對(duì)鋁材料的BRDF影響研究[D]. 孟令鵬.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[2]基于BRDF光譜的空間碎片表面材料分析[D]. 秦珍珍.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于數(shù)字鎖相放大器的微弱光電信號(hào)檢測(cè)研究[D]. 商慶健.蘭州交通大學(xué) 2015
[4]天基紅外測(cè)量相機(jī)輻射定標(biāo)及誤差估計(jì)方法研究[D]. 周宇星.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]極光形態(tài)及極光圖像分類(lèi)算法的研究[D]. 韓慎苗.西安電子科技大學(xué) 2012
[6]航空遙感相機(jī)輻射與幾何實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)方法的研究[D]. 鄭逢杰.河南理工大學(xué) 2011
[7]數(shù)字鎖相技術(shù)研究[D]. 李文星.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[8]高光譜干涉成像光譜儀的研究[D]. 許家榕.南京理工大學(xué) 2008
[9]物體表面反射特性測(cè)定方法的研究[D]. 黃冰峰.華中科技大學(xué) 2007
[10]真空紫外反射鏡反射特性研究[D]. 孫青云.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3472301
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圓形導(dǎo)軌式BRDF測(cè)量系統(tǒng)
圖 1.2 機(jī)械臂式 BRDF 測(cè)量系統(tǒng)Figure 1.2 BRDF measurement system of the form of robot arm1.2[36]為機(jī)械臂式 BRDF 測(cè)量測(cè)量系統(tǒng),這種機(jī)械臂式的測(cè)量機(jī)臂控制樣品位姿外加光源一維旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同入射光方向的 BRDF 測(cè)量,通過(guò)光源轉(zhuǎn)動(dòng)與機(jī)械臂對(duì)漫反射板的方位控何入射角和散射角組合下的 BRDF 測(cè)量,位置精度較高,但是拉角變換,對(duì)機(jī)械臂控制和裝調(diào)要求較高,同時(shí)機(jī)械臂的成本
第 1 章 緒論5圖1.3 轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)臂式BRDF測(cè)量系統(tǒng)Figure 1.3 BRDF measurement system of the form of turnable arm圖 1.3[37]為轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)臂式 BRDF 測(cè)量系統(tǒng),該結(jié)構(gòu)的測(cè)量系統(tǒng)光源部分固定不動(dòng),探測(cè)器位于轉(zhuǎn)臂上隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量方位角 0 ~360 和天頂角-90 ~90°的變化;測(cè)試樣品位于樣品臺(tái)上,可以實(shí)現(xiàn)二維平移和一維旋轉(zhuǎn)以控制探測(cè)點(diǎn)和入射光線(xiàn)角度的變化。這種轉(zhuǎn)臺(tái)式的結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單,機(jī)械加工裝調(diào)方便,相對(duì)成本較低,但是測(cè)量過(guò)程中會(huì)有部分擋光現(xiàn)象造成某些角度下的BRDF 值無(wú)法測(cè)量。1.2.2 國(guó)內(nèi)外典型 BRDF 測(cè)量系統(tǒng)圖 1.4 為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院研制的用來(lái)進(jìn)行漫反射板 BRDF 測(cè)量的機(jī)器人光學(xué)散射儀。該儀器使用具有從 500nm 至 2450nm 連續(xù)寬帶輸出的超連續(xù)譜光纖激光器作為光源,使用真空吸盤(pán)將聚四氟乙烯(PTFE)漫反射板樣品固定在六自由度機(jī)械臂上,通過(guò)光源轉(zhuǎn)動(dòng)與機(jī)械臂對(duì)漫反射板的方位控制幾乎可以實(shí)現(xiàn)任何入射角和散射角組合下的 BRDF 測(cè)量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]星上定標(biāo)漫射板遠(yuǎn)紫外BRDF測(cè)量方法[J]. 韓官,林冠宇,李博,汪龍祺,曹佃生. 光子學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]定標(biāo)漫反射板實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)級(jí)BRDF測(cè)量方法[J]. 李明,宗肖穎. 紅外與激光工程. 2017(01)
[3]漫反射板全光路全視場(chǎng)全口徑在軌輻射定標(biāo)技術(shù)[J]. 趙艷華,董建婷,張秀茜,王斌. 航天返回與遙感. 2016(02)
[4]星上定標(biāo)漫反射板設(shè)計(jì)研究[J]. 施家定,張黎明,曹興家,徐偉偉,韓慧達(dá),王戟翔. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[5]基于六軸串聯(lián)機(jī)械手的雙向反射分布函數(shù)測(cè)量裝置[J]. 李俊麟,張黎明,司孝龍,陳洪耀,王戟翔,沈政國(guó). 光學(xué)精密工程. 2014(11)
[6]雙向反射分布函數(shù)絕對(duì)測(cè)量裝置研制[J]. 李俊麟,張黎明,陳洪耀,司孝龍,王戟翔,楊寶云,沈政國(guó). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]多目標(biāo)復(fù)合半實(shí)物仿真系統(tǒng)的雜散光分析[J]. 范志剛,胡海力,陳守謙,左寶君,倪辰. 應(yīng)用光學(xué). 2014(02)
[8]高精度星上定標(biāo)漫射板雙向反射分布函數(shù)絕對(duì)測(cè)量系統(tǒng)研究[J]. 陳洪耀,張黎明,施家定,司孝龍,沈政國(guó),李俊麟,楊寶云,王戟翔,朱雪梅,杜志強(qiáng). 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]光學(xué)雙向反射分布函數(shù)的測(cè)量裝置研究[J]. 劉若凡,張憲亮,蘇紅雨,曾道全,劉夏茹. 紅外. 2014(01)
[10]真空紫外波段鋁反射膜制備[J]. 林大偉,郭春,張?jiān)贫?李斌成. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]真空紫外光譜傳輸特性測(cè)試研究[D]. 李博.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
[2]真空紫外反射膜特性及相關(guān)技術(shù)研究[D]. 干蜀毅.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[3]溫度對(duì)材料雙向反射分布函數(shù)影響的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙忠義.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[4]星載太陽(yáng)紫外光譜監(jiān)視器輻射定標(biāo)的研究[D]. 賈輝.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2004
碩士論文
[1]溫度變化對(duì)鋁材料的BRDF影響研究[D]. 孟令鵬.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[2]基于BRDF光譜的空間碎片表面材料分析[D]. 秦珍珍.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于數(shù)字鎖相放大器的微弱光電信號(hào)檢測(cè)研究[D]. 商慶健.蘭州交通大學(xué) 2015
[4]天基紅外測(cè)量相機(jī)輻射定標(biāo)及誤差估計(jì)方法研究[D]. 周宇星.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]極光形態(tài)及極光圖像分類(lèi)算法的研究[D]. 韓慎苗.西安電子科技大學(xué) 2012
[6]航空遙感相機(jī)輻射與幾何實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)方法的研究[D]. 鄭逢杰.河南理工大學(xué) 2011
[7]數(shù)字鎖相技術(shù)研究[D]. 李文星.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[8]高光譜干涉成像光譜儀的研究[D]. 許家榕.南京理工大學(xué) 2008
[9]物體表面反射特性測(cè)定方法的研究[D]. 黃冰峰.華中科技大學(xué) 2007
[10]真空紫外反射鏡反射特性研究[D]. 孫青云.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3472301
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