粗糙目标样片光谱BRDF实验测量与建模：应用与验证

本文主要探讨了粗糙目标样片在可见光谱范围内的光谱双向反射分布函数（Spectral Bidirectional Reflectance Distribution Function, BRDF）的实验测量及其建模技术。这项研究聚焦于紫红色和白色涂漆板，实验测量了它们在400至780纳米波长区间内的BRDF，考察了BRDF随波长变化以及散射角度对目标样片光学特性的影响。通过改进的粒子群优化算法（Modified Particle Swarm Optimization, MPSO），结合经典的BRDF五参数模型，研究人员获得了测量范围内每1纳米波长对应的一系列381组五参数值。 五参数模型包括几何因子、粗糙度因子、单向反射系数、偏振因子和形状因子，这些参数提供了关于目标表面散射行为的详细信息。利用这些参数，研究人员计算出了目标样片的光谱BRDF和方向半球反射率（Directional Hemispherical Reflectance, DHR）。实验测量结果与计算结果进行了对比，结果显示两者吻合良好，验证了所采用的建模方法的可行性和可靠性。 BRDF是理解目标物表面光学特性的重要工具，它能揭示目标的散射特性，对于目标的探测、跟踪、识别以及特征提取等领域具有重要意义。通过这种方式，研究者能够深入分析不同颜色和材质目标的光谱响应，有助于提升光学系统的设计和优化，尤其是在遥感、摄影和照明工程等领域。 此外，文章还提到了研究团队成员的背景信息，包括曹运华博士和他的导师吴振森教授，他们分别在复杂环境中目标光散射和光电散射等领域有着深厚的学术积累。该研究得到了国家自然科学基金的支持，显示出其在学术界的重要地位和实际应用价值。 总结来说，这篇文章的核心内容是粗糙目标样片的光谱BRDF测量和建模方法，强调了这一研究在光学领域中的应用潜力，特别是对于理解目标物体在不同波长下的光散射行为，以及其在现代科技中的实际应用。