基于独立成分分析法ICA的多光谱重建

构造了一个6通道,8-bit多光谱相机(MSC)模型作为图像采集装置(包括一个三色数码相机和一个滤光片),在多光谱成像技术基础上,通过模拟相机的数码响应,对物体表面的反射光谱进行重建。由数码相机的响应值得到物体的光谱反射比。使用独立成分分析法来进行数据压缩,光谱重建结果分别用CIE1976色差,光谱反射比RMS误差和反射比相对误差进行评价。20例训练样本的平均CIE1976色差为0.1579,平均反射比均方差为0.0099,平均反射比相对误差为0.0107;12例待测样品的平均CIE1976色差为0.7150,平均反射比均方差为0.0309,平均反射比相对误差为0.0312。结果说明,基于独立成分分析法的光谱重建是一种有效的光谱重建方法。     

基于数码相机的光谱重构研究

由数码相机信号直接重构物体表面的光谱信息对不同照明条件下颜色的复现十分重要.基于普通商用数码相机分别摄取两种CIE标准光源D65和A下颜色样品的RGB信号,采用主元分析法(PCA)和多项式模型的结合算法进行物体表面色光谱反射比的重构研究.实验结果表明,同时应用两种光源下的RGB信号可有效提高光谱重构精度,并能较好地再现色样的同色异谱特性.     

三维变角反射计

本文介绍了三维变角反射计的结构.检验了球形照明球的亮度均匀性、测量系统的线性性、单色仪的波长准确度和杂散辐射等参数.测定了漫射陶瓷板和海伦(Halon)粉末压制板的反射亮度分布曲线.讨论了变角反射计在色度学和光谱光度学中的重要应用.     

空间目标表面材料光谱双向反射分布函数测量与建模

介绍了双向反射分布函数（BRDF）的绝对测量原理和方法,选用光谱分辨率为3 nm的光谱辐射度计及精度为001°的三维转角系统,搭建了BRDF自动测量平台,对空间目标表面包覆材料在400—2500 nm的光谱BRDF进行了测量.结果表明,BRDF曲线极大值所对应的散射角度一般在镜反射方向左右,其余BRDF值随散射角变化很平缓,从中间向两边逐渐变小,近似成余弦分布.测量误差为495%.应用模拟退火算法,结合BRDF五参量统计模型,获得了测量光谱范围内各波长对应的共2101组五参量值,通过对比参量计算结果和 关键词： 双向反射分布函数 绝对测量 误差分析 参量模型     

双向反射分布函数的绝对测量方法

在光谱光度计的校准中，需要在特定的入射和接收的几何条件下进行。在一些情况，校准的几何条件和光谱区受到了限制，因此有必要建立一种可适用于任意几何条件下和更宽光谱区的校准方法。本文介绍了一种校准光谱双向反射的方法，可适用于各种入射和接收的几何条件。从４００～２５００ｎｍ的光谱范围内，确定烧结的聚四氟乙烯标准样品的绝对双向反射系数，参考标准是通过国家计量院传递的方向—半球反射系数。测量用的双向反射分布函数（ＢＲＤＦ）测定仪可以全自动地测量几乎所有可能的几何条件下的绝对双向反射系数     

纳米GaP粉体反射光谱的测量及其分析

通过测量纳米磷化镓(GaP)粉体在紫外可见光波段(200-800nm)的反射光谱,运用三流理论由反射光谱计算出纳米GaP粉体的吸收系数(Ea)和散射系数(Es)的比值(Ea/Es)。纳米GaP粉体的反射光谱的形状主要受吸收的影响,即GaP禁带结构的影响。     

基于光纤光谱仪测量茶叶表面颜色的研究

茶叶表面颜色是评定茶叶质量优劣的重要指标,介绍了一种基于光纤光谱仪测量一定范围内茶叶表面颜色特征的方法。该方法根据CIE色度系统三刺激值1计算式,通过光纤光谱仪分别获得茶叶和已知光谱反射率的标准白板反射光谱功率分布,计算出茶叶表面的反射率,再代入相关常量获得茶叶的三刺激值来表征茶叶表面颜色。装置采用溴钨灯作为光源,将茶叶及标准白板样品依次放入暗盒,在自编程序控制下,旋转步进电机多次采样,并利用光纤光谱仪同步接收反射光信号,对数据进行采集、储存、计算等。实验证明,该方法能快速测量出茶叶表面总体颜色,测量的重复性精度约为1%。     

基于积分球反射计的红外光谱发射率测量系统校正方法

针对非理想参考反射标准对光谱发射率测量结果的影响,基于积分球反射计的红外发射率测量系统原理,提出了一种适用于反射法光谱发射率测量系统的校正方法。通过参考反射标准样光谱反射率的数据拟合,得到反射率的曲线方程,计算反射测量系统的校正系数,校正参考标准样的输出电压,推导出光谱反射率为1的参考标准样输出电压曲线,消除了非理想参考标准造成的系统误差。应用该修正方法对基于积分球反射计的太阳能选择吸收涂层光谱发射率测量系统进行了校正,将校正后的光谱发射率测量结果与能量比较法的测量结果进行对比,验证了校正方法的可行性,有效性,提高了光谱发射率测量的准确度。     

一种基于单色测量的迷彩色光谱反射比测量计算方法

提出一种基于单色测量的迷彩色光谱反射比的测量计算方法。这种方法根据单色光通量的计算方法推导得出,以单色块反射比的测量为基础,根据单色块光谱反射比和各单色在迷彩样品中所占面积,可计算出迷彩样品的光谱反射比。通过实地测量实验进行对比验证,证明了此计算方法具有一定的可行性。     

定向-半球光谱反射比的测量与分析

为研究材料反射比随波长的变化,建立了基于光栅单色仪和积分球的定向-半球光谱反射比测量系统。用定向-半球反射比为0.5的标准灰板对系统性能进行检验,并对系统中各因素对测量结果的影响进行了分析。对与太阳能利用相关的材料在350~1100nm范围内的定向-半球光谱反射比进行了测量。系统稳定性好,多次测量的标准偏差远小千0.5%;精度高.系统的的测量误差可以控制在0.8%以内;系统扩展性强,适当调整配置,可测量定向-半球光谱透射比。     

变温下材料表面近红外双向反射分布函数的测量研究

基于自行研制的双向反射分布函数(BRDF)测量装置,采用绝对测量方法在20～800℃的温度范围内测量了粗糙黄铜表面在近红外波段下的光谱偏振双向反射分布函数,分析了温度对BRDF的影响。结果表明,温度对黄铜表面的BRDF有明显的影响,随着温度的升高,BRDF整体呈现出稳定-增大-减小的变化趋势。对不同温度下材料表面的场扫描电镜、粗糙度和X射线衍射测试表明,温度对样品表面BRDF产生影响的主要原因是表面形貌和化学成分的改变。     

光学材料 其他

TU564 2005021526 混合反射材料表面亮度、光泽度、反射系数实验研究=Ex- periment research on the surface luminance,the gloss and the reflectance coefficient of mixed reflection material[刊, 中]／杨春宇(重庆大学建筑城规学院．重庆(400045)),张 青文…//照明工程学报．-2004,15(4)．-6-10 通过对建筑常用饰面材料的表面亮度、光泽度、反射 系数的实验室测量,研究了混合反射材料表面反射光的特 色,为夜景照明的节能及科学设计方法提供了研究基础。     

电解液电反射谱技术及其应用

在固体物理学领域中,调制光谱学发展最快.调制光谱主要是指电解液电反射、压电反射、热反射和波长调制反射这类调制谱技术,它用于研究固体表面和单元、两元、三元半导体材料的能带结构. 在光学频率相当于 El,E1+△E1的频带,存在半导体吸收和反射系数的变化,当外加交变电场时,在反射率发生微小变化处会产生增强的光学结构,这种电场调制技术称为电反射谱技术.将半导体样品放在电解液池内。在样品表面加交变电场,可以测定电反射谱,这种方法称为电解液电反射(EER)谱技术. 1958年,Franz与 Keldysh[1,2]曾理论上预言了在均匀电场中光学吸收边…     

粗糙目标样片光谱双向反射分布函数的实验测量及其建模

实验测量了紫红色和白色涂漆板在400～780 nm内的光谱双向反射分布函数(光谱BRDF),分析了光谱双向反射分布函数随波长及散射角的变化趋势与目标样片光学特性的关系.应用改进的粒子群算法,结合双向反射分布函数五参量模型,获得了测量光谱范围内各波长(间隔1 nm)对应的共381组五参量值.利用五参量模型计算了目标样片的光谱双向反射分布函数及其方向半球反射率(DHR),并与实验测量数据相比较,两者吻合良好,表明目标光谱双向反射分布函数建模方法与结果的可行性和可靠性.目标样片的光谱双向反射分布函数可以用来研究目标的光谱散射特性,对目标的探测、跟踪、识别和特征提取等具有重要的应用价值.     

荧光粉相对亮度测量的色修正

由于很难将光接收器的相对光谱灵敏度S(λ)调到与CIE标准观察者V(λ)完全一致,不同荧光份又具有不同的相对光谱功率分布,因此测量荧光粉的相对亮度与测量其它光度量一样,必须进行色修正。本工作针对实际使用的光接收器和相对光谱功率分布不同的几种荧光粉的相对亮度计算了色修正系数。     

随机微扰表面反射光谱的低角度依赖性

结构色在光学伪装等领域具有重要的应用前景,但其存在严重的角度依赖性。提出利用随机微扰表面降低反射光谱角度依赖性的方法;研究了不同微扰特征的粗糙表面结构在不同入射角下的反射光谱;通过有限元法计算了横电波、横磁波的反射光谱特性和能量传播特性,并据此获得了等效自然光的反射光谱和角度依赖规律。分析发现在0°～40°入射角度范围内,平整表面结构的反射光谱峰值移动了34.0 nm,随机微扰表面结构的反射光谱峰值仅移动了10.0 nm,角度依赖特性降低了70.6%,结果表明微扰表面结构对于降低角度依赖性具有显著作用。     

Cu_2O和Ge的基本反射光谱——两种不同性质的反射带结构

本文在室温下测量了Cu_2O和Ge的基本反射光谱(0.22—1.00μ);研究了区分激子反射带结构和带际跃迁反射带结构的实验方法。光学抛光处理晶体表面对反射光谱中激子结构的影响极大,但对带际跃迁结构的影响不大。确定了Cu_2O紫外反射带的带际跃迁性质。讨论了Cu_2O和Ge的基本反射光谱和能带结构的联系。特别注意了Ge的反射光谱中的一些弱结构和能带结构的联系。工作中也涉及了晶格的有序度和能带结构的联系和吸收气氛影响短波反射带“下塌”的现象。     

原位光谱反射比测量系统设计

介绍了用光纤和双通道光谱仪测量光谱反射比的技术优势，并着重讨论了原位光谱及光谱反射比测量系统的主要技术。利用这套测量装置对真空室中试验样品氧化前后进行测量，得到了与计量院标定值一致的结果。     

InAs/GaAs表面量子点的压电调制反射光谱研究

运用压电调制反射光谱(PzR)方法测量了在以GaAs(311)B为衬底的In_0.35Ga_0.65As模板上生长的InAs表面量子点结构的反射谱.在77K温度下，观察到了来自样品各个组成结构(包括表面量子点本身、被覆盖层覆盖的量子点、In_0.35Ga_0.65As模板以及GaAs衬底等)的调制信号.来自表面量子点本身的调制信号是多个清晰的调制峰.用一阶和三阶微分洛伦兹线形对PzR谱中对应结构的实验数据进行了拟合，精确确定了与样品的各个组成结构相对应的调制峰的能量位置.对不同样品PzR谱的差异进行了定性的说明. 关键词： 压电调制光谱 InAs/GaAs 表面量子点 洛伦兹线形拟合     

CIE标准照明体A、D_(55)、D_(65)、D_(75)色度点的颜色匹配和允许范围

利用目视色度计研究了CIE标准照明体A、D_(55)、D_(65)、D_(75)色度点的颜色匹配和允许范围。通过混合(R)(G)(B)原色产生近似于CIE标准照明体的颜色,呈现在目视色度计的一半视场上。观察者按“匹配”和“恰可察觉差异”两种指标在相邻视场上调节颜色,分别得出标准照明体的匹配和允许范围。研究结果发现,CIE标准照明体A、D_(55)、D_(65)、D_(75)的匹配和允许范围在CIE1931色度图上都接近椭圆形。CIE标准照明体D_(55)和D_(75)的允许范围在CIE1960UCS图上更接近圆形,而标准照明体A和D_(65)的允许范围在CIE1976(LUV)空间图上更接近圆形。