基于LiDAR强度数据的非朗伯表面双向反射率建模与角度影响研究

本文探讨了利用光检测和测距（Light Detection and Ranging, LiDAR）的强度数据来构建非朗伯曲面模型的深度研究。非朗伯表面是指物体表面的反射特性不满足朗伯定律，即反射强度与入射角度之间不是简单的线性关系。这项工作由李小鹿、杨宇和徐立军等人进行，他们来自北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院。 研究的核心是探索LiDAR获取的强度数据与双向反射率分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function, BRDF）之间的密切联系。BRDF描述了一个表面在特定入射角度下，对于不同方向反射光的相对强度分布。为了建立一个可信的LiDAR目标分类模型，研究人员开发了一种基于实验室设置的共轴激光检测系统的集成方法。这种方法考虑了表面的漫反射和镜面反射两种特性，使得模型能够更准确地模拟实际场景中的光线交互。 研究团队进行了多组实验，重点考察了入射角和探测范围对测量到的强度数据的影响。通过实验数据，他们提取了两个关键参数，这些参数可能是影响LiDAR数据精度的关键因素。通过对这些参数的分析，他们试图找到一种方法，将这些物理参数映射到BRDF模型，从而改进LiDAR系统的性能，提高目标识别的准确性和可靠性。 这项工作的重要性在于它为实时、精确的LiDAR系统设计提供了理论基础，尤其是在自动驾驶、无人机导航和遥感应用中，精确的BRDF模型对于目标识别和环境理解至关重要。通过这个模型，系统可以更好地处理复杂的光照条件和物体表面特性，从而提升整个系统的效能和稳定性。该研究结果于2014年8月26日发表，标志着在非朗伯表面建模领域的最新进展。