水下漫反射板BRDF量值的测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术探测定标技术领域，提供一种水下漫反射板BRDF量值的测量装置及测量方法，所述水下漫反射板BRDF量值的测量装置包括：透明容器、光源设备、漫反射板及探测器；透明容器内用于盛装液体介质，漫反射板设于透明容器内；光源设备与漫反射板沿第一光路依次排布，漫反射板与探测器沿第二光路依次排布，光源设备发出的光线依次通过第一光路与第二光路照射至探测器，探测器用于检测漫反射板的辐亮度；本发明专利技术通过对漫反射板在液体介质中的BRDF量值进行测定，以使得具有标准BRDF量值的漫反射板能够满足探测对象为水下目标的探测设备的校准定标需求。定标需求。定标需求。

【技术实现步骤摘要】
水下漫反射板BRDF量值的测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及探测定标
，尤其涉及一种水下漫反射板BRDF量值的测量装置及测量方法。

技术介绍

[0002]双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function，缩写为BRDF)是用来定义给定入射方向上的辐射照度如何影响给定出射方向上的辐射率，在对相机等探测设备进行校准定标时，需要借助具有确定BRDF值的标准漫反射板。
[0003]在探测设备的探测对象为水下目标时，需要将标准漫反射板置于水中以模拟水下目标，而现有的标准漫反射板均为已知空气中的BRDF值，由于光线在水中传播会发生衰减，则标准漫反射板在空气中的BRDF值与在水中的BRDF值不同，使得在空气中的BRDF值难以辅助探测设备完成准确的校准定标。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种水下漫反射板BRDF量值的测量装置及测量方法，用以解决或改善现有的标准漫反射板存在由于水下BRDF值未知导致难以辅助探测设备完成准确的校准定标的问题。
[0005]本专利技术提供一种水下漫反射板BRDF量值的测量装置，包括：透明容器、光源设备、漫反射板及探测器；
[0006]所述透明容器内用于盛装液体介质，所述漫反射板设于所述透明容器内；
[0007]所述光源设备与所述漫反射板沿第一光路依次排布，所述漫反射板与所述探测器沿第二光路依次排布，所述光源设备发出的光线依次通过所述第一光路与所述第二光路照射至所述探测器，所述探测器用于检测所述漫反射板的辐亮度。
[0008]根据本专利技术提供的一种水下漫反射板BRDF量值的测量装置，所述透明容器包括第一侧壁与第二侧壁；所述第一侧壁沿所述第一光路设于所述光源设备与所述漫反射板之间，所述第一侧壁用于与所述第一光路中的光线垂直；所述第二侧壁沿所述第二光路设于所述漫反射板与所述探测器之间，所述第二侧壁用于与所述第二光路中的光线垂直。
[0009]根据本专利技术提供的一种水下漫反射板BRDF量值的测量装置，所述第一侧壁的两端均分别设有至少两个所述第二侧壁，位于所述第一侧壁一端的相邻两个所述第二侧壁呈钝角设置，位于所述第一侧壁另一端的相邻两个所述第二侧壁呈钝角设置。
[0010]根据本专利技术提供的一种水下漫反射板BRDF量值的测量装置，所述光源设备与所述漫反射板之间的距离等于所述探测器与所述漫反射板之间的距离。
[0011]根据本专利技术提供的一种水下漫反射板BRDF量值的测量装置，所述漫反射板的反射层包括可见光反射层。
[0012]本专利技术还提供一种基于如上所述的水下漫反射板BRDF量值的测量装置的测量方法，包括：获取光源设备发出的光线沿第一光路传播至漫反射板的辐照度；
[0013]获取探测器沿第二光路检测到的漫反射板的辐亮度检测值；
[0014]根据所述辐亮度检测值与所述辐照度的比值计算所述漫反射板的BRDF量值。
[0015]根据本专利技术提供的一种测量方法，所述获取探测器沿第二光路检测到的漫反射板的辐亮度检测值，包括：
[0016]光线在沿所述第二光路传播至所述探测器的情况下，计算所述探测器检测的辐亮度理论值；
[0017]确定所述辐亮度理论值等于所述辐亮度检测值。
[0018]根据本专利技术提供的一种测量方法，所述辐亮度理论值L
D
(ψ)的计算公式包括：
[0019][0020][0021][0022]θ＝π
‑
ψ
[0023]其中，θ为反射角，ψ为散射角，φ0为光源设备发出的光线的辐射通量，φ
i
为光线沿第一光路到达漫反射板的辐射通量，c
w
为液体介质的衰减系数，φ
r
为光线经过漫反射板反射后沿第二光路的辐射通量，A(z)为光源设备在漫反射板上形成的光斑的面积，z为光源设备与漫反射板之间的距离以及探测器与漫反射板之间的距离，n
w
为液体介质的折射率，n
b
为漫反射板的折射率。
[0024]根据本专利技术提供的一种测量方法，所述获取光源设备发出的光线沿第一光路传播至漫反射板的辐照度，包括：
[0025]所述辐照度E(z)的计算公式包括：
[0026][0027]其中，φ0为光源设备发出的光线的辐射通量，c
w
为液体介质的衰减系数，z为光源设备与漫反射板之间的距离，A(z)为光源设备在漫反射板上形成的光斑的面积。
[0028]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的测量方法。
[0029]本专利技术提供的水下漫反射板BRDF量值的测量装置及测量方法，通过将漫反射板放入透明容器的液体介质中，并借助光源设备与探测器对漫反射板在液体介质中的BRDF量值进行测量，从而确定漫反射板在液体介质中的BRDF量值；开启光源设备后，光源设备发出的光线沿第一光路依次通过透明容器外的空气、透明容器的侧壁及透明容器内的液体介质照射至漫反射板上，漫反射板将光线沿第二光路反射至探测器，探测器检测到辐亮度，通过光源设备的辐射通量并结合布格
‑
朗伯
‑
比尔定律计算光线在漫反射板上形成的辐照度，辐亮度与辐照度的比值即为BRDF量值，将BRDF量值赋予该漫反射板，进而可以得到一个具有水下标准BRDF量值的漫反射板，则在利用该漫反射板对探测对象为水下目标的探测设备进行
校准定标时，保证了探测设备校准定标的准确性。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本专利技术提供的水下漫反射板BRDF量值的测量装置的结构示意图；
[0032]图2是本专利技术提供的测量方法的流程示意图；
[0033]图3是本专利技术提供的测量方法的原理示意图；
[0034]图4是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
[0035]附图标记：
[0036]1：透明容器；11：第一侧壁；12：第二侧壁；2：光源设备；3：漫反射板；4：探测器。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下漫反射板BRDF量值的测量装置，其特征在于，包括：透明容器、光源设备、漫反射板及探测器；所述透明容器内用于盛装液体介质，所述漫反射板设于所述透明容器内；所述光源设备与所述漫反射板沿第一光路依次排布，所述漫反射板与所述探测器沿第二光路依次排布，所述光源设备发出的光线依次通过所述第一光路与所述第二光路照射至所述探测器，所述探测器用于检测所述漫反射板的辐亮度。2.根据权利要求1所述的水下漫反射板BRDF量值的测量装置，其特征在于，所述透明容器包括第一侧壁与第二侧壁；所述第一侧壁沿所述第一光路设于所述光源设备与所述漫反射板之间，所述第一侧壁用于与所述第一光路中的光线垂直；所述第二侧壁沿所述第二光路设于所述漫反射板与所述探测器之间，所述第二侧壁用于与所述第二光路中的光线垂直。3.根据权利要求2所述的水下漫反射板BRDF量值的测量装置，其特征在于，所述第一侧壁的两端均分别设有至少两个所述第二侧壁，位于所述第一侧壁一端的相邻两个所述第二侧壁呈钝角设置，位于所述第一侧壁另一端的相邻两个所述第二侧壁呈钝角设置。4.根据权利要求1所述的水下漫反射板BRDF量值的测量装置，其特征在于，所述光源设备与所述漫反射板之间的距离等于所述探测器与所述漫反射板之间的距离。5.根据权利要求1所述的水下漫反射板BRDF量值的测量装置，其特征在于，所述漫反射板的反射层包括可见光反射层。6.一种基于权利要求1至5任一项所述的水下漫反射板BRDF量值的测量装置的测量方法，其特征在于，包括：获取光源设备发出的光线沿第一光路传播至漫反射板的辐照度；获取探测器沿第二光路检测到的漫反射板的辐亮度检测值；根据所述辐亮度检测值与所述辐照度的比值...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫英威，甘海勇，吴厚平，刘想靓，傅杨挺，冯国进，王敏，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：