[发明专利]基于太赫兹相机的多样品快速相对测量装置与方法

权利要求书

1.基于太赫兹相机的多样品快速相对测量装置，包括同轴设置的大转台（8）和小转台（10），大转台（8）外设置大转臂（1）；大转台（8）上设置小转臂（6）和太赫兹光源（3），小转臂（6）上设置光线扩束准直系统；光线扩束准直系统包括离轴抛面镜（4）、平面反射镜一（5）和平面反射镜二（7）；小转台上放置有样品托盘（9），其特征在于，样品托盘（9）内盛放有若干待测样品和已知BRDF值的标准体样品；大转臂（1）上设置太赫兹相机（2），太赫兹相机（2）接入基于OpenCV的图像数据处理系统，太赫兹相机（2）至样品托盘（9）的探测距离满足远场条件。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，待测样品和标准体样品均为形状完全相同的扇形，且待测样品和标准体样品拼接为圆形平板并放入样品托盘（9）内，圆形平板的面积小于光线光斑以及太赫兹相机（2）的视场大小。

3.一种使用如权利要求1-2任一项所述的基于太赫兹相机的多样品快速相对测量装置的测量方法，其特征在于，包括：

S1、将已知BRDF值的标准体样品和若干待测样品制作成形状完全相同的扇形，然后拼接为圆形平板并放入样品托盘（9）内；

S2、搭建基于太赫兹相机的多样品快速相对测量装置；

S3、启动太赫兹光源（3），光线经光线扩束准直系统后，平行照射于样品托盘（9）上，同时太赫兹相机（2）接收各待测样品和标准体样品的散射光；太赫兹相机（2）在每个入射天顶角、入射方位角、散射天顶角和散射方位角下拍摄5张照片；

S4、图像数据处理系统基于相对测量法计算待测样品的BRDF值；

式中，为待测样品的BRDF值，为标准体样品的BRDF值，为第i种待测样品采样区域的像素点灰度值总和，为标准体样品采样区域的像素点灰度值总和，为入射方向，为出射方向，为太赫兹光线波长；为入射天顶角，为入射方位角，为散射天顶角，为散射方位角；

S5、通过大转臂（1）、小转臂（6）、大转台（8）和小转台（10）改变入射天顶角、散射天顶角、入射方位角和散射方位角，重复S3-S4步骤，获得待测样品BRDF值随各角度变化的曲线；

S6、更换太赫兹光源（3），重复S3-S5步骤，获得不同波长太赫兹光线下的待测样品BRDF值随各角度变化的曲线。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，S4步骤具体包括：

S41、分别提取5张照片中圆形平板的中心位置，然后再选取中心位置内各样品扇形区域的中心区域像素点，确定灰度值并去除错误数据；

S42、对各样品像素点的灰度值做加和并取平均值，以减小系统误差；

S43、基于相对测量法公式计算各样品在当前波长、入射天顶角、入射方位角、散射天顶角和散射方位角下的太赫兹BRDF值。