基于蒙特卡罗方法的水体光场传输特性研究

发布时间：2021-06-23 20:32

　　近年来,海洋资源开发、海洋自然环境保护以及海洋军事应用等方面的研究越来越引起人们的关注。光电探测成像技术是海洋探测及环境保护的重要手段之一,分析强散射背景条件水下光场传输特性是光电探测成像的基础。基于蒙特卡罗方法仿真分析了在强散射背景条件下水体的光传输规律,并得到了水体中光场空间分布规律和透射光通量空间分布规律,进一步对比分析了不同深度水体下,散射光子和弹道光子对探测光的影响。 

【文章来源】：舰船电子工程. 2020,40(12)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

蒙特卡罗方法水体散射仿真流程图

根据实际水体所满足的参数和成像探测范围，选取深度为30m，半径为5m的圆柱形水体区域，网络划分的精度为0.01m，进行蒙特卡罗程序仿真实验，如图2所示。设从水体的吸收系数为0.2 m-1，散射系数为0.1 m-1，各项异性因子为0.8[11～12]。为了保证一定的仿真精度，选择入射光子包数为100万。3.2 单光子散射路径

将100万个光子在规定的水域中心位置，准直入射到水体中，光子经过水体的反射、折射、散射和吸收，并对100万个光子能量进行统计，可以得到不同位置的光子密度空间分布和不同位置的光子密度空间分布等高线图，如图4所示。Colorbar采用jet颜色映射[13]，表示以10为底的光子数对数大小。图4 光子密度空间分布仿真图和高线图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于蒙特卡罗方法的波动水面对激光水下目标探测的影响[J]. 章曦,李配军,吴方平,吴王杰,蒋敏.  中国激光. 2012(07)
[2]基于Monte-Carlo辐射模型的水下光场绘制技术研究[J]. 张森,康凤举,曾艳阳.  系统仿真学报. 2012(01)
[3]用蒙特卡罗方法研究光子传输仿真模型[J]. 郭海峰,杨康.  仪器仪表学报. 2002(S1)

硕士论文
[1]散射介质的光学特性研究[D]. 宫本兴.中国海洋大学 2015
[2]南黄海光学特性研究[D]. 吴弘.厦门大学 2014
[3]基于Monte Carlo方法水下光学成像MTF研究[D]. 赵璞.中国海洋大学 2013
[4]基于辐射传递方程的水下目标颜色恢复模型研究[D]. 顾肇瑞.中国海洋大学 2013



本文编号：3245609