基于BRDF的粗糙目標(biāo)表面統(tǒng)計(jì)建模與驗(yàn)證

曾建華，朱云東，方玉萍，劉 微，段劍金，李澤東，李宏寧，楊衛(wèi)平

（云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，昆明 650092）

基于BRDF的粗糙目標(biāo)表面統(tǒng)計(jì)建模與驗(yàn)證

曾建華，朱云東，方玉萍，劉 微，段劍金，李澤東，李宏寧，楊衛(wèi)平

（云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，昆明 650092）

利用從五參量模型簡化而來的BRDF模型對(duì)水泥板、花崗巖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化擬合.通過與實(shí)測數(shù)據(jù)比較，結(jié)果表明，二參量模型對(duì)粗糙度大的目標(biāo)表面BRDF統(tǒng)計(jì)建模是完全可行、有效的，但對(duì)粗糙度小的目標(biāo)表面不適用.而三參量、四參量模型對(duì)各種樣片表面都能得到較好的擬合效果.簡化模型的準(zhǔn)確性為粗糙目標(biāo)表面統(tǒng)計(jì)建模簡化了計(jì)算、節(jié)約了時(shí)間，便于進(jìn)一步對(duì)粗糙目標(biāo)作相關(guān)的多光譜成像研究與仿真.

雙向反射分布函數(shù)BRDF；粗糙目標(biāo)表面；簡化模型

引言

1970年Nicodemus正式提出雙向反射分布函數(shù)BRDF的定義[1]，它既能描述粗糙表面的光輻射特性，也能描述方向散射特性，目前廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如目標(biāo)光輻射和散射特性[2]、材料診斷、圖像處理[3]等.粗糙目標(biāo)樣片BRDF可以通過實(shí)驗(yàn)測量[4][5]與理論計(jì)算[6]的方法來進(jìn)行研究.但理論計(jì)算比較復(fù)雜，而且材料粗糙度參數(shù)也難以獲取，所以在工程應(yīng)用中往往采用根據(jù)材料的實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)建立BRDF模型的方法.

文章將利用從五參量模型簡化而來的BRDF模型對(duì)水泥板、花崗巖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化擬合，通過比較擬合結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，三種簡化模型對(duì)粗糙度大……