基于图像的BRDF测量方法的设计,使用catadioptric多谱捕获和实时兰伯特校准

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 测量科学 测量科学 测量科学

背景情况:

• 准确的双向反射分布函数 (BRDF) 测量对于理解材料光学性能至关重要.
• 现有的BRDF测量技术可能很复杂,耗时,视野有限 (FOV).
• 需要快速,准确和紧的系统来描述跨多个光谱带的散射特性.

研究的目的:

• 提出和验证双向反射分布函数 (BRDF) 的紧,快速和准确的测量方法.
• 为了实现高分辨率,广视场 (FOV) 谱反射率测量.
• 为了促进实时校准,提高测量精度和减少漂移.

主要方法:

• 使用了 catadioptric 光学系统,其中包括一个圆形圆顶镜和一个超波形镜.
• 集成了一个高分辨率的多光谱摄像头,可以在8个光谱频段捕获数据.
• 使用校准兰伯特样本进行现场,实时光谱和强度校准.

主要成果:

• 开发了一种原型系统,能够在160°角范围内测量BRDF,分辨率小于0.6°.
• 每个样本在5分钟内实现了多光谱BRDF数据采集.
• 在陶样品中,测量准确度高,平均相对偏差为2.5%.

结论:

• 拟议的紧型天体光学系统为多光谱BRDF测量提供了一个快速而准确的方法.
• 集成的兰伯特校准显著提高了测量可靠性,并减少了漂移.
• 这种技术对于表征各种材料的散射特性和光谱颜色是有效的.