合金铝表面近红外波段光学常数的反演与brdf的计算论文

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1、合金铝表面近红外波段光学常数的反演与BRDF的计算杨玉峰基金项目：国家自然科学基金(目标激光距离多普勒成像60771038)和中央高校基本科研业务费专项资金资助.作者简介：杨玉峰(1980-)男，博士生，主要从事目标光散射特性和图像处理方面研究导师简介：吴振森(1946-)男，教授，主要从事目标与环境的光电特性与随即介质中的波传播与散射∗通信联系人：E-mail:yangyufeng@xaut.edu.cn吴振森曹运华（西安电子科技大学理学院，陕西西安，710071）摘要采用分光光度计测得了0.5μm~1.5μm波段抛光合金铝样片的镜反射率谱，利用常

2、数外推法和幂函数外推法将其进行外推，获得了全波段的镜反射率谱。然后根据Kramers-Kronig方法，反演获得了该样片在0.5μm~2.5μm波段的复折射率和介电常数,结果与0.5μm~1.5μm波段椭偏仪的测量结果进行了对比发现吻合良好。利用基尔霍夫法和反演得到的介电常数，计算了波长1.06μm时粗糙合金铝样片的散射双向反射分布函数（BRDF），与BRDF测量仪得到的结果吻合良好。利用样片的粗糙度参数和外推的1.5μm~2.5μm波段的介电常数，获得了粗糙合金铝样片在该波段的散射BRDF，为近红外波段的BRDF统计建模和目标的散射特性研究提供了理

3、论基础。关键词：散射;Kramers-Kronig方法;粗糙度参数;光学常数；BRDF中图分类号：O436.2文献标识码AOCIS编码:290.1483BSDF,BRDF,andBTDF290.5820Scatteringmeasurements290.5825Scatteringtheory240.3695LinearandnonlinearlightscatteringfromsurfacesOpticalConstantsDeductionandScatteringBRDFComputationofAlloyAluminumSurfaceinn

4、earInfraredWavebandYANGYu-feng,WUZhen-sen,CAOYun-hua(SchoolofScience,XidianUniversity,Xi’anShaanxi,710071,China)AbstractPolishingalloyaluminumsample’sspecularreflectionspectruminwaveband0.5μmto1.5μmismeasuredbyspectrophotometer,thenitcouldbeextrapolatedtotheallbandbyusingconsta

5、ntandpowerfunctionextrapolation.AccordingtoKramers-Kronigmethod,complexrefractiveindexanddielectricconstantofthissampleinwaveband0.5μm~2.5μmarededuced,thisresultwellcoincideswithEllipsometer’sdatainwaveband0.5μm~1.5μm.Kirchhoffmethodanddeduceddielectricconstantcanbeusedtocalcul

6、ateoneroughalloyaluminumsample’sscatteringBidirectionalReflectanceDistributionFunctions(BRDF)(λ=1.06μm),whichwellcoincideswithBRDFmeasurer’sdata.Roughnessparametersanddielectricconstantsextrapolatedinwaveband1.5~2.5μmcouldbeusedtocalculatescatteringBRDFoftheroughalloyaluminumsa

7、mpleinthiswaveband,whichprovidestheoreticalfoundationfortheBRDFstatisticalmodelingandtargetscatteringpropertiesresearchinnearinfraredwaveband.KeyWordsscattering;Kramers-Kronigmethod;roughnessparameter;opticalconstant;BRDF1引言紫外、可见和红外波段的传输特性[1]以及在目标表面或涂层的散射特性[2]在目标探测、识别和特征提取中起着举足

8、轻重的作用，其中主要的影响因素是目标的材料和形状[3-5]。通常紫外与可见波段目标的散射特性基本上可以利用实