基于BRDF的粗糙目標表面統計建模與驗證

曾建華，朱云東，方玉萍，劉 微，段劍金，李澤東，李宏寧，楊衛平

（云南師范大學物理與電子信息學院，昆明 650092）

基于BRDF的粗糙目標表面統計建模與驗證

曾建華，朱云東，方玉萍，劉 微，段劍金，李澤東，李宏寧，楊衛平

（云南師范大學物理與電子信息學院，昆明 650092）

利用從五參量模型簡化而來的BRDF模型對水泥板、花崗巖的實驗數據進行優化擬合.通過與實測數據比較，結果表明，二參量模型對粗糙度大的目標表面BRDF統計建模是完全可行、有效的，但對粗糙度小的目標表面不適用.而三參量、四參量模型對各種樣片表面都能得到較好的擬合效果.簡化模型的準確性為粗糙目標表面統計建模簡化了計算、節約了時間，便于進一步對粗糙目標作相關的多光譜成像研究與仿真.

雙向反射分布函數BRDF；粗糙目標表面；簡化模型

引言

1970年Nicodemus正式提出雙向反射分布函數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，目前廣泛應用于各種領域，例如目標光輻射和散射特性[2]、材料診斷、圖像處理[3]等.粗糙目標樣片BRDF可以通過實驗測量[4][5]與理論計算[6]的方法來進行研究.但理論計算比較復雜，而且材料粗糙度參數也難以獲取，所以在工程應用中往往采用根據材料的實驗測量數據建立BRDF模型的方法.

文章將利用從五參量模型簡化而來的BRDF模型對水泥板、花崗巖的實驗數據進行優化擬合，通過比較擬合結果與實測數據，結果表明，三種簡化模型對粗糙度大……