在BRDF和三维重建理论下目标光谱散射特性的研究

发布时间：2021-02-15 11:54

　　获取目标的光谱散射特性是实现目标光学检测、跟踪、识别的理论基础,本文基于三维重建理论采用非接触方式快速重构目标的三维尺寸模型,结合目标光谱BRDF对目标的光谱散射特性进行了研究,主要研究内容和结果如下:（1）提出了一个具有双峰特性的七参数BRDF模型,该BRDF模型除了可以很好地拟合具有单峰的BRDF数据外,还可以拟合具有双峰的BRDF数据,应用范围广泛,克服了之前大多数模型无法拟合双峰数据的缺点;根据火星土壤成分制备了火星模拟土壤,测量了火星模拟土壤的光谱BRDF,并利用七参数BRDF模型对火星模拟土壤的光谱BRDF进行了拟合;测量并拟合了不同粗糙度的地球沙土样本的光谱BRDF,对比并分析了不同粗糙度下地球沙土样本的光谱BRDF,以及相同粗糙度的火星模拟土壤与地球沙土样本的光谱BRDF.（2）深入研究了基于目标多角度图像的三维重建原理,介绍了三维重建算法和点云拼接算法流程,最后利用三维重建软件Context Capture对沙土包、坦克和战斗机进行了三维模型重建,形成了带有实际物体表面纹理感的三维点云。（3）根据三维重建获得的目标三维点云,利用德洛奈三角剖分法生成目标曲面和曲面面元,... 

【文章来源】： 李文帅 西安理工大学

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 三维重建理论
        1.3.2 光谱BRDF
    1.4 本文主要研究内容和结构安排
2 目标光谱BRDF仿真建模与分析
    2.1 光谱BRDF模型
    2.2 七参数BRDF模型分析
    2.3 沙土光谱BRDF仿真建模与分析
    2.4 本章小结
3 三维重建技术
    3.1 三维重建视觉原理
    3.2 三维重建系统
    3.3 Context Capture软件简介
    3.4 本章小结
4 目标光谱散射特性分析
    4.1 目标物体的三维模型重建
        4.1.1 沙土的三维模型重建
        4.1.2 坦克的三维模型重建
        4.1.3 飞机的三维模型重建
    4.2 目光谱散射特性仿真分析
        4.2.1 沙土的光谱散射特性分析
        4.2.2 坦克的光谱散射特性分析
        4.2.3 飞机的光谱散射特性分析
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文研究工作总结
    5.2 存在的问题及展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]应用CT三维重建模拟技术明确腰椎皮质骨螺钉植钉起点[J]. 黄镇,孙宁,任佳彬,李瑞,刘鑫,李岳飞,毕经纬,孙兆忠.  中国修复重建外科杂志. 2020(02)
[2]三维激光扫描技术在水土保持与荒漠化防治中的研究进展[J]. 张超,高永,党晓宏,李婉娇,韩彦隆,丁延龙,刘湘杰,翟波.  浙江林业科技. 2018(03)
[3]复杂目标的光谱散射特性研究[J]. 杨玉峰.  电子测量技术. 2018(09)
[4]三维激光扫描仪在风沙观测中的应用[J]. 安志山,张克存,谭立海,牛清河,蔡迪文.  测绘科学. 2017(10)
[5]基于立体视觉的三维立体模型全自动拼接方法[J]. 胡笑莉,仲思东.  科学技术与工程. 2015(12)
[6]基于三维重建理论的目标光谱散射特性研究[J]. 杨玉峰,吴振森,曹运华.  光学学报. 2012(09)
[7]一种实用型粗糙面六参数双向反射分布函数模型[J]. 杨玉峰,吴振森,曹运华.  光学学报. 2012(02)
[8]基片表面微球体纳米级缺陷的光散射分析[J]. 巩蕾,吴振森.  中国激光. 2011(01)
[9]BRDF的遗传算法和遗传模拟退火算法建模及比较[J]. 张涵璐,吴振森,张昌民,曹运华.  系统工程与电子技术. 2010(07)
[10]粗糙目标样片光谱双向反射分布函数的实验测量及其建模[J]. 曹运华,吴振森,张涵璐,魏庆农,汪世美.  光学学报. 2008(04)

博士论文
[1]不规则褶皱表面目标的光谱散射特性研究[D]. 杨玉峰.西安电子科技大学 2012

硕士论文
[1]目标紫外—可见光光谱散射特性分析及探测波段研究[D]. 邹喜仁.西安电子科技大学 2014



本文编号：3034798