[发明专利]利用白光光学成像测量大气气溶胶白光光学参数的方法

说明书

本发明公开了一种利用白光光学成像测量大气气溶胶白光光学参数的方法，包括以下步骤：制作目标模板，所述目标模板的表面为黑白相间的条纹；将照相机放置在距离目标模板为r₁的位置，使用照相机对目标模板成像，获得第一个图像，计算并获得第一个图像各像素点的灰度值；移动照相机或目标模板，使照相机距离目标模板的距离为r₂，使用照相机对目标模板成像，获得第二个图像，计算并获得第二个图像各像素点的灰度值；通过第一个图像各像素点的灰度值和第二个图像各像素点的灰度值计算大气气溶胶白光光学参数。本发明利用白光光学成像技术测量大气白光光学参数，测量方法简单，成本低，且测量数据较准确。

技术领域

本发明涉及白光光学参数测量领域，具体涉及一种利用白光光学成像测量大气气溶胶白光光学参数的方法。

背景技术

激光雷达是测量大气气溶胶光学参数廓线传统的测量方法。利用实测气溶胶激光雷达观测数据结合传统的气溶胶光学参数空间分布反演理论(Klett方法Fornend方法)，反演气溶胶的光学参数。目前在两种传统的反演方法中都存在较多参数假设的局限性：1)边界值条件的不确定；2)不同气溶胶的激光雷达比的不确定；3)激光光源波长单一，很难用白光(复合光)探测大气参数；4)很难用激光雷达测量地表大气参数(单点大气参数)。因此测量难度大，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种利用白光光学成像测量大气气溶胶白光光学参数的方法，本方法利用白光光学成像技术测量大气白光光学参数，测量方法简单，成本低，且测量数据较准确。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种利用白光光学成像测量大气气溶胶白光光学参数的方法，包括以下步骤：

步骤1、制作目标模板，所述目标模板的表面为黑白相间的条纹；

步骤2、将照相机放置在距离所述目标模板为r₁的位置，r₁＝1m；使用照相机对所述目标模板成像，获得第一个图像，计算并获得所述第一个图像各像素点的灰度值；

步骤3、移动照相机或所述目标模板，使照相机距离所述目标模板的距离为r₂，r₂＝5m；使用照相机对所述目标模板成像，获得第二个图像，计算并获得所述第二个图像各像素点的灰度值；

步骤4、通过所述第一个图像各像素点的灰度值和所述第二个图像相同像素点的灰度值计算大气气溶胶白光光学参数。

作为本发明进一步改进的技术方案，步骤2还包括：用光源照亮所述目标模板，将照相机放置在距离所述目标模板为r₁的位置，使用照相机对所述目标模板成像，获得所述第一个图像，计算并获得所述第一个图像各像素点的灰度值。

作为本发明进一步改进的技术方案，步骤3还包括：移动照相机或者同时移动所述光源和所述目标模板，保证光源相对于所述目标模板的亮度和位置与步骤2的相同，此时，照相机距离所述目标模板的距离为r₂，使用照相机对所述目标模板成像，获得所述第二个图像，计算并获得所述第二个图像各像素点的灰度值；

作为本发明进一步改进的技术方案，步骤4还包括：

计算大气气溶胶白光光学参数，大气气溶胶白光光学参数的计算公式为：

其中，Q₁和Q₂分别为所述第一个图像上某像素点的灰度值和所述第二个图像上相同像素点的灰度值，a_aer0为该像素点对应求出的大气气溶胶白光光学参数。