本文關(guān)鍵詞：非均勻半透明介質(zhì)瞬態(tài)矢量輻射傳遞研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2015年

非均勻半透明介質(zhì)瞬態(tài)矢量輻射傳遞研究

賁勛  

【摘要】：光波是橫波,偏振是光波的本質(zhì)屬性。偏振光在遙感探測、生物組織成像、軍事目標偽裝識別等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。偏振光在散射性介質(zhì)中的傳播可用矢量(偏振)輻射傳遞方程來描述。與標量輻射傳遞方程相比,矢量輻射傳遞方程更為復(fù)雜,求解也更為困難。目前矢量輻射傳遞的研究主要集中在一維均勻介質(zhì)中的穩(wěn)態(tài)矢量輻射傳遞,對非均勻介質(zhì)中瞬態(tài)矢量輻射傳遞的研究還較少。本文對矢量輻射在非均勻介質(zhì)中的傳遞展開了系統(tǒng)的研究。采用蒙特卡洛法,建立了三維空間內(nèi)穩(wěn)態(tài)矢量輻射傳遞模型。該模型能夠準確描述光線在介質(zhì)中傳遞時遇到的散射、吸收、反射、折射等物理過程,以及在這些過程中光線攜帶的Stokes矢量的變化情況。利用該模型,研究了任意多層非均勻折射率系統(tǒng)中的矢量輻射傳遞規(guī)律;分析了不同類型界面(Fresnel界面,Lambert界面)對輻射強度和偏振特性的影響。采用多層逼近模型研究了一維梯度折射率介質(zhì)中矢量輻射傳遞問題。在該模型中,將梯度折射率介質(zhì)均勻劃分成若干折射率為固定值的子層,用多層逼近的方法模擬偏振光在梯度折射率介質(zhì)中的傳遞。該模型通過了網(wǎng)格無關(guān)性檢驗,能夠較好地解決一維梯度折射率介質(zhì)中矢量輻射傳遞問題。開展了非均勻溫度場條件下熱發(fā)射介質(zhì)的表觀矢量輻射特性研究。研究了熱發(fā)射介質(zhì)的溫度場分布、壁面黑度、介質(zhì)折射率以及光學(xué)厚度對表觀矢量輻射特性的影響。建立了三維空間內(nèi)瞬態(tài)矢量輻射傳遞蒙特卡洛模型。對激光脈沖在三維多層半透明介質(zhì)中傳遞的瞬態(tài)和偏振特性展開研究。通過與實驗數(shù)據(jù)進行對比,驗證了該模型的正確性。采用直接配點無網(wǎng)格法求解矢量輻射傳遞方程。系統(tǒng)論述了直接配點無網(wǎng)格法求解矢量輻射傳遞方程的原理;建立了蒙特卡洛法與直接配點無網(wǎng)格法的聯(lián)合求解方案,用于求解含F(xiàn)resnel界面的一維多層非均勻折射率系統(tǒng)內(nèi)的矢量輻射傳遞問題。該方案將蒙特卡洛法精確、易實現(xiàn)的優(yōu)點與直接配點無網(wǎng)格法求解效率高的優(yōu)點相結(jié)合�？疾炝送干涔�、反射光攜帶的Stokes矢量在半球空間的分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了入射光攜帶的偏振信息會導(dǎo)致Stokes矢量在半球空間分布會發(fā)生不對稱性旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。開展了基于矢量輻射傳遞蒙特卡洛模型的主動成像原理研究,分別進行了穩(wěn)態(tài)成像及瞬態(tài)成像探索。從中發(fā)現(xiàn),利用偏振信息成像可以豐富探測目標的光學(xué)信息,有助于將目標從背景中分離出來。在低可見度場景下,瞬態(tài)矢量成像原理可以有效去除遮擋物干擾。在瞬態(tài)成像原理中,選擇合適的探測器開啟時機尤為重要。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O436.3
【目錄】：

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1 張麗娜;韓雷;;消除溫度對倒裝鍵合對準精度影響的方法[J];半導(dǎo)體技術(shù);2008年11期

2 趙剡,宗云花,張世軍,楊秋英;氣動光學(xué)效應(yīng)降晰函數(shù)辨識與圖像復(fù)原[J];兵工學(xué)報;2005年02期

3 李昆;栗蘋;陳慧敏;孫建強;;激波光學(xué)折射和反射效應(yīng)對激光近程目標探測影響研究[J];兵工學(xué)報;2008年01期

4 殷柯欣;姜會林;佟首峰;吳瓊;;湍流邊界層對空—地光通信系統(tǒng)性能的影響[J];長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年03期

5 陳新民;余穎;;紅外末制導(dǎo)高速飛行器導(dǎo)引頭參數(shù)綜合設(shè)計研究[J];導(dǎo)彈與航天運載技術(shù);2011年06期

6 黃飛,金偉其,曹峰梅,劉伯豐;相向運動條件下圖像的輻射狀退化及其復(fù)原研究[J];電子學(xué)報;2005年09期

7 黃偉;;氣動光學(xué)及其在高超聲速飛行器中的效應(yīng)研究[J];飛航導(dǎo)彈;2008年03期

8 殷興良;;現(xiàn)代光學(xué)新分支學(xué)科——氣動光學(xué)[J];中國工程科學(xué);2005年12期

9 殷興良;;高速飛行器氣動光學(xué)傳輸效應(yīng)的工程計算方法[J];中國工程科學(xué);2006年11期

10 楊文霞;蔡超;丁明躍;周成平;;超音速/高超音速飛行器湍流流場氣動光學(xué)效應(yīng)分析[J];光電工程;2009年01期

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1 孫家憲;趙剡;許東;;氣動光學(xué)效應(yīng)圖像復(fù)原振鈴效應(yīng)抑制自適應(yīng)算法的研究[A];2004全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、2005全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、廣西光學(xué)學(xué)會成立20周年年會論文集[C];2005年

2 陳安宏;曹炬;高曉穎;杜誠謙;;地地導(dǎo)彈紅外成像末制導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)研究[A];2006年全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會會議文集（A 光電系統(tǒng)總體技術(shù)專題）[C];2006年

3 張義廣;馮志高;蔡超;周軍;楊軍;;高超音速動態(tài)條件下紅外圖像模擬方法研究[A];2006年全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會會議文集（A 光電系統(tǒng)總體技術(shù)專題）[C];2006年

4 樊民革;趙剡;許東;;基于DSP的實時圖像復(fù)原[A];2006年全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會會議文集（D 光電信息處理技術(shù)專題）[C];2006年

5 甘才俊;李烺;趙艷君;張梅芳;;不同對流馬赫數(shù)下細光束畸變特性研究[A];中國空氣動力學(xué)會測控技術(shù)專委會第六屆四次學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

6 甘才俊;李烺;趙艷君;張梅芳;;末制導(dǎo)光學(xué)窗口混合層流場光學(xué)效應(yīng)研究[A];第九屆全國實驗流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2013年

7 李睿劬;宮建;畢志獻;馬漢東;;高超平板邊界層轉(zhuǎn)捩過程的細光束抖動特性[A];第九屆全國實驗流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2013年

8 許亮;蔡遠利;石鵬;;典型飛行器氣動光學(xué)流場CFD仿真[A];系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用（第16卷）[C];2015年

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1 馮定華;高速流動精細數(shù)值模擬、實驗研究及其在氣動光學(xué)中的應(yīng)用[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 李波;高速飛行器氣動光學(xué)流場機理研究與光學(xué)窗口設(shè)計[D];上海交通大學(xué);2011年

3 田立豐;超聲速光學(xué)頭罩流場精細結(jié)構(gòu)及其氣動光學(xué)效應(yīng)的機理研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

4 靳冬歡;連續(xù)波HF化學(xué)激光器環(huán)柱型增益發(fā)生器研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

5 洪漢玉;成像探測系統(tǒng)圖像復(fù)原算法研究[D];華中科技大學(xué);2004年

6 李文煜;非接觸氣動光學(xué)測量方法及實驗研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

7 鄧詩濤;變折射率介質(zhì)中的光傳輸及像質(zhì)評價[D];浙江大學(xué);2008年

8 謝文科;氣動光學(xué)畸變波前測量及控制方法[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

9 張必銀;小目標檢測識別技術(shù)性能評價研究[D];華中科技大學(xué);2007年

10 金韶山;液體火箭發(fā)動機推力室及鈍體頭錐發(fā)汗冷卻研究[D];清華大學(xué);2008年

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1 宋凱洋;基于多項式外推的圖像復(fù)原加速算法研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

2 朱楊柱;噴流致冷的超聲速光學(xué)頭罩流動及氣動光學(xué)機理試驗研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

3 金群鋒;大氣折射率影響因素的研究[D];浙江大學(xué);2006年

4 曹凱;可見光穩(wěn)態(tài)高頻脈沖目標發(fā)生器的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

5 付潔瑤;影響大氣透過率測試系統(tǒng)精度的因素分析[D];長春理工大學(xué);2008年

6 孫寧;機載激光通信氣動光學(xué)影響的仿真分析[D];長春理工大學(xué);2008年

7 于學(xué)剛;相位差法波前探測器設(shè)計[D];中國科學(xué)院研究生院（云南天文臺）;2008年

8 陸濤;相位互異散斑圖像校正模型算法的數(shù)值仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

9 袁永軻;無機液體激光系統(tǒng)流場特性分析[D];中國工程物理研究院;2008年

10 石磊;激光損傷效應(yīng)對紅外成像系統(tǒng)性能影響的仿真研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 游銘長,張伯泉;求解大氣-海洋系統(tǒng)輻射傳遞方程的迭代法[J];中國科學(xué)(B輯 化學(xué) 生命科學(xué) 地學(xué));1993年02期

2 阮立明,郝金波,談和平;散射相函數(shù)對一維介質(zhì)內(nèi)輻射傳遞的影響規(guī)律[J];計算物理;2002年06期

3 游銘長,楊家駿;大氣-海洋系統(tǒng)輻射傳遞方程的一種求解方法及海水輻射度分布的漸近態(tài)[J];中國科學(xué)(A輯 數(shù)學(xué) 物理學(xué) 天文學(xué) 技術(shù)科學(xué));1991年01期

4 談和平;劉林華;易紅亮;趙軍明;齊宏;譚建宇;;計算熱輻射學(xué)的進展[J];科學(xué)通報;2009年18期

5 夏新林,黃勇,談和平;灰壁面與鏡反射界面下線性折射率半透明平板內(nèi)的輻射傳遞[J];紅外與毫米波學(xué)報;2002年03期

6 談和平，阮立明，夏新林，余其錚;反演輻射傳遞方程的Tikhonov方法[J];工程熱物理學(xué)報;1996年S1期

7 張亭祿,劉智深;用于海洋-大氣輻射傳遞計算的光學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)庫[J];中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年04期

8 安永泉;趙剡;許東;劉浩偉;;梯度溫度氣體介質(zhì)的熱輻射傳遞特性研究[J];紅外與毫米波學(xué)報;2011年04期

9 劉林華,余其錚,阮立明,談和平;湍流對輻射傳遞的影響——湍流輻射模型[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);1997年03期

10 ;[J];;年期

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1 賁勛;非均勻半透明介質(zhì)瞬態(tài)矢量輻射傳遞研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 趙軍明;求解輻射傳遞方程的譜元法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

3 譚建宇;求解輻射傳遞方程的無網(wǎng)格法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

4 張琳;梯度折射率介質(zhì)內(nèi)輻射傳遞方程數(shù)值模擬的有限元法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 程強;求解輻射傳遞方程的DRESOR法及其應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2007年

6 王貴華;一維各向同性散射系統(tǒng)內(nèi)輻射傳遞分析的ES-DRESOR法[D];華中科技大學(xué);2012年

7 黃志鋒;高方向分辨率輻射強度及表面輻射特性計算研究[D];華中科技大學(xué);2010年

8 杜勝華;表面熱輻射調(diào)控與定向傳輸特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

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1 陳杰;雙向反射分布函數(shù)壁面參與的輻射傳遞問題研究[D];華中科技大學(xué);2012年

2 黃細珍;輻射傳遞的球諧函數(shù)法模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 張大偉;一維輻射傳遞方程的譜方法求解[D];東北大學(xué);2008年

4 賁勛;矢量蒙特卡羅法求解輻射傳遞的偏振特性[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

5 陳春燕;窯內(nèi)彌散介質(zhì)的輻射傳遞特性及溫度場重建研究[D];浙江大學(xué);2011年

6 劉華源;間斷有限元法求解考慮鏡漫反射邊界的輻射傳遞及其耦合問題[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

7 顧肇瑞;基于輻射傳遞方程的水下目標顏色恢復(fù)模型研究[D];中國海洋大學(xué);2013年

8 何誠;DRESOR法求解一維各向異性散射性介質(zhì)中的輻射傳遞方程[D];華中科技大學(xué);2005年

9 連彩云;MC法求解參與性介質(zhì)輻射傳遞的瞬態(tài)偏振特性[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

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