一种扩展可见光测量量程范围的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于量程扩展方法，具体涉及一种扩展可见光测量量程范围的方法。
【背景技术】
[0002] 在二次大战后期，物体光散射的散射场强度及其三维空间分布开始受到人们的关 注，并得到逐步发展，1963年Beckmann在其经典著作中首次全面地论述了随机表面的散射 问题。
[0003] 在目标的光散射建模方面，根据表面的粗糙度等信息可以对表面进行建模，研究 散射的空间分布。
[0004] 在测量方面，自从1976年Hisa等人在美国国家标准局建成了一台高分辨激光双 向反射分布测量仪以后，其它一些实验室也先后建成了自己的测量仪。例如美国国家标准 Vorburger实验室建立的DALLSScatterometer,美国蒙大拿州立大学Stover实验小组建 立的MSU，英国Queen大学的Lissberger教授主持实验室的反射空间散射仪等。美国国家 标准与技术研究学院（NIST)的光谱自动反射测量仪、美国TNO学院的应用物理散射仪、美 国航天局戈达德宇航中心的散射测量仪等都是有代表性的测量设备。它们可以测量样品 的绝对双向反射分布函数和相对双向反射分布函数。美国的RemoteSensingGroup利用 1024X1024的CCD成像辐射计系统测量表面的双向反射分布函数。美国航天局戈达德宇航 中心的散射测量仪是现今测量最为精确的散射测量仪之一，样品平台可以进行三维的线性 移动，样品也可以旋转运动。在光辐射测量中，经常会遇到一种具有强散射的复杂表面，该 表面具有自身的粗糙度，同时也有不规则的大尺度起伏，它的散射是一种混合反射，表面存 在小面积的高反射分量和大面积的低反射分量，其中高反射分量超出了探测器的量程，造 成接收图像饱和，测量数据失真，不能反映目标真实的辐射亮度，因此测量过程中需要使用 衰减片，以此降低探测器接收的辐射亮度。但是当衰减度足够大，图像不存在饱和时，很多 有用信息被大量衰减，不能够从噪声中提取出来。
【发明内容】
[0005] 本的目的是针对现有技术缺陷，提供一种扩展可见光测量量程范围的方法。
[0006] 本发明是这样实现的：一种扩展可见光测量量程范围的方法，包括下述步骤：
[0007] 步骤一：测量标准板
[0008] 设置作为目标的标准板，用入射光对标准板照射，用探测器对标准板进行观测，观 测结果输送给计算机，
[0009] 本步骤测量的数据之一为标准板的标准光亮度Lw ;
[0010] 测量时需要测量四组数据，分别是光亮度标准值，光亮度衰减IOdB的值，光亮度 衰减20dB的值，光亮度衰减30dB的值，在上述情况下测量每幅图像的像素平均值E.
[0011] 步骤二：测量目标
[0012] 对任意目标也进行步骤一中的测量，使用的入射光也为光亮度标准值，光亮度衰 减IOdB的值，光亮度衰减20dB的值，光亮度衰减30dB的值，在上述四个情况下测量每幅图 像的像素值Psumi。
[0013] 步骤三：计算
[0014] 用下述公式计算目标的光强度
【主权项】
1. 一种扩展可见光测量量程范围的方法，其特征在于，包括下述步骤： 步骤一：测量标准板 设置作为目标的标准板，用入射光对标准板照射，用探测器对标准板进行观测，观测结 果输送给计算机， 本步骤测量的数据之一为标准板的标准光亮度Lra ; 测量时需要测量四组数据，分别是光亮度标准值，光亮度衰减IOdB的值，光亮度衰减 20dB的值，光亮度衰减30dB的值，在上述情况下测量每幅图像的像素平均值冗. 9 步骤二：测量目标 对任意目标也进行步骤一中的测量，使用的入射光也为光亮度标准值，光亮度衰减 IOdB的值，光亮度衰减20dB的值，光亮度衰减30dB的值，在上述四个情况下测量每幅图像 的像素值Psumi。 步骤三：计算 用下述公式计算目标的光强度
其中，Lra为标准板无衰减情况下的光亮度，丨为CCD单位像素所对应的目标实际投影 面积，瓦为衰减度为nidB时采集的标准板图像的像素平均值，Psmi为待测目标图像的像素 积分值。 计算得到的结果即为扩大量程范围后的光强度。
2. 如权利要求1所述的一种扩展可见光测量量程范围的方法，其特征在于：所述的标 准板为ImX Im的聚四氟乙烯喷制的白板。
【专利摘要】本发明属于量程扩展方法，具体涉及一种扩展可见光测量量程范围的方法。它包括：步骤一：测量标准板，测量标准光亮度Lvr和每幅图像的像素平均值；步骤二：测量目标，测量每幅图像的像素值Psumi；步骤三：计算。使用本发明的效果是：(1)在对目标模型进行不同角度的光散射测量时，避免了CCD图像饱和对测量结果的影响。(2)测量结果既考虑目标散射大面积的低散射分量，又兼顾了小面积的高反射分量。(3)扩展了可见光测量量程。(4)利用该测量方法获得数据处理结果，分析了目标模型不同的光散射分布。
【IPC分类】G01J1-10
【公开号】CN104655269
【申请号】CN201310606326
【发明人】刘兴润, 刘浩, 李霞, 朱希娟
【申请人】北京环境特性研究所
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月25日