[发明专利]一种基于油膜灰度值获取油膜衰减系数的方法

权利要求书

1.一种基于油膜灰度值获取油膜衰减系数的方法，其特征在于包括：

搭建海水溢油实验模型，设置不同的两个油膜厚度d₁和d₂，分别测量两个不同油膜厚度下的油膜表面灰度值；

采用光纤和准直镜头对同一测量目标进行重复测量剔除误差较大的数据，计算每组数据的平均值得到海水与油膜的反射灰度值；

将海水溢油实验模型推导至平静水面上，设空气折射率是n₁，油膜折射率是n₂，油膜厚度为d，海水折射率是n₃，根据Snell折射定律得到折射角和入射角的关系再根据麦克斯韦方程组计算推导平行和垂直偏振光的菲涅尔反射公式，从而获得最终的菲涅尔反射率；

将两个不同油膜厚度下的灰度值做比，根据菲涅尔反射率公式推导三层介质双光束干涉模型，获得灰度值的比与衰减系数之间的关系式，从而获得油膜衰减系数。

2.根据权利要求1所述的方法，所述油膜衰减系数a采用如下方式获取：

油膜表面反射率与仪器响应存在如下关系：

其中R₁，R₂为两个厚度下的反射率，N₁，N₂为两个厚度下的测量灰度值；

根据菲涅尔反射双光束干涉原理，油膜表面反射率与油膜的厚度和衰减系数存在如下关系：

其中E₀为入射光电场强度，E₁、E₂为两道出射光的电场度，E为两束光干涉后的电场强度，Δ＝2n₂d，s＝2d，r和t为反射和透射系数，通过菲涅尔反射公式求得；

将上述两式结合并令将化简得因此获得油膜衰减系数a。