[发明专利]基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量装置与方法

权利要求书

1.基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量方法，所述偏振测量方法是采用基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量装置实现的，其特征在于，所述偏振测量装置包括光源装置（1）、偏振相机（2）、接收装置（3）、控制装置（4）、静态测量导轨（5）、机械转台（6）、动态测量导轨（7）、轴承支架（8）和底座（9）；

所述光源装置（1）和接收装置（3）均安装在动态测量导轨（7）上；

所述偏振相机（2）安装在静态测量导轨（5）上；

所述光源装置（1）、接收装置（3）和机械转台（6）均与控制装置（4）连接；

所述静态测量导轨（5）和动态测量导轨（7）的两端均与轴承支架（8）连接；

所述机械转台（6）固定在轴承支架（8）上；

所述轴承支架（8）固定在底座（9）上；

所述静态测量导轨（5）为1/4圆弧形导轨；

所述动态测量导轨（7）为半圆弧形导轨；

所述静态测量导轨（5）定点测量30°、40°、50°和60°的角度；

所述动态测量导轨（7）动态测量-90°～90°之间的角度；

所述静态测量导轨（5）和动态测量导轨（7）有公共圆心；

所述偏振测量方法包括以下步骤：

步骤S1，根据控制变量法依次改变基底、涂层和背景环境，形成不同的多涂层目标，并对不同的多涂层目标分别设置对照组实验；

步骤S2，将光源装置（1）、接收装置（3）和机械转台（6）进行校准后，连接控制装置（4）准备进行多涂层目标测试；

步骤S3，采用一阶矢量扰动理论计算出多涂层目标光散射问题，逐层求解多涂层目标的基底与每层间的穆勒矩阵，考虑多涂层目标间的瑞利散射缺陷，建立多涂层目标的pBRDF模型；

步骤S4，将已建立的pBRDF模型输入到控制装置（4）中，控制装置（4）对多涂层目标进行偏振实验观测和数据收集；

步骤S5，开始进行多涂层目标测试，固定光源装置（1）的俯仰角，通过控制装置（4）分别将接收装置（3）的俯仰角和机械转台（6）的方位角固定住后，控制装置（4）获得第一次多涂层目标的偏振图片和数据，再次通过控制装置（4）将机械转台（6）的方位角进行旋转90°后，控制装置（4）获得第二次多涂层目标的偏振图片和数据，将两次获得的多涂层目标的偏振图片和数据进行对比验证其可靠性；

步骤S6，改变光源装置（1）的俯仰角，重复步骤S5，获得多涂层目标俯仰角不同的偏振图片和数据，通过控制装置（4）将获得的多涂层目标俯仰角不同的偏振图片和数据进行处理得到实验测试数据；

所述基底包括陶瓷、塑料、钢板和铝板；

所述涂层包括深绿色、绿色、黄绿色和黄棕色；

所述背景环境包括草地、泥土和沙土。

2.根据权利要求1所述的基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量方法，其特征在于，所述光源装置（1）和接收装置（3）均沿动态测量导轨（7）滑动。

3.根据权利要求1所述的基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量方法，其特征在于，所述控制装置（4）包括图像处理系统、控制光源系统、接收装置控制系统、机械转台控制系统和偏振特性分析系统；

所述图像处理系统处理图像；

所述控制光源系统控制光源装置（1）；

所述接收装置控制系统控制接收装置（3）；

所述机械转台控制系统控制机械转台（6）；

所述偏振特性分析系统对数据进行处理和分析。

4.根据权利要求1所述的基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量方法，其特征在于，所述机械转台（6）和轴承支架（8）为一体式结构；

所述一体式结构通过控制装置（4）对其进行高度调节。

5.根据权利要求1所述的基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量方法，其特征在于，所述静态测量导轨（5）、动态测量导轨（7）和轴承支架（8）均设置有角度标识；

所述静态测量导轨（5）的角度标识为0°～90°，分度值为1°；

所述动态测量导轨（7）的角度标识为-90°～90°，分度值为1°；

所述轴承支架（8）的角度标识为0°～360°，分度值为1°。

6.根据权利要求1所述的基于一阶矢量扰动理论的多涂层目标偏振测量方法，其特征在于，所述对照组实验包括无涂层、单涂层、双涂层和5层涂层。