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水下对空成像Snell窗口的光学问题 被引量：4
1
作者 赵文强 何大华 张瑞文 《光学与光电技术》 2015年第6期86-89,共4页
Snell窗口是水下对空成像时由于光线的折射现象形成的一个特殊的水面圆形区域,对研究水下对空成像的规律具有重要作用。研究了与Snell窗口有关的三个光学成像现象,即水面等效入瞳、波面曲率的影响以及天空亮度分布,分别建立了目标的水... Snell窗口是水下对空成像时由于光线的折射现象形成的一个特殊的水面圆形区域,对研究水下对空成像的规律具有重要作用。研究了与Snell窗口有关的三个光学成像现象,即水面等效入瞳、波面曲率的影响以及天空亮度分布,分别建立了目标的水面等效入瞳模型、水下对空成像光学系统简化模型,以及天空亮度分布模型,并给出了部分数值计算结果,对水下对空成像光学系统的设计具有借鉴意义。 展开更多
关键词 水下对空成像 虚拟潜望镜 Snell窗口 全反射 消光边界
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水下对空成像中的波面估计 被引量：3
2
作者 叶春明 《光学与光电技术》 2011年第2期33-36,共4页
水下相机向上对海洋表面场景成像时会形成扭曲的图像,为了矫正图像并重构场景,提出了一种基于水下对空成像的波面计算方法,通过分析光线在空-水交界面的传输特性,建立了前向散射和消光边界模型,并在消光边界处估计出表面的径向斜率。从... 水下相机向上对海洋表面场景成像时会形成扭曲的图像,为了矫正图像并重构场景,提出了一种基于水下对空成像的波面计算方法,通过分析光线在空-水交界面的传输特性,建立了前向散射和消光边界模型,并在消光边界处估计出表面的径向斜率。从而为海浪高度的计算奠定了基础。 展开更多
关键词 透水成像 消光边界 波面估计
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最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号估算消光系数边界值 被引量：15
3
作者 贺应红 郑玉臣 +2 位作者 程娟 左浩毅 杨经国 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期879-883,共5页
报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号,计算消光系数边界值的算法。对于无云层天气条件,利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值,在有云层天气下,先将激光雷达信号在大气中的传输光路分解为云层区和非云... 报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号,计算消光系数边界值的算法。对于无云层天气条件,利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值,在有云层天气下,先将激光雷达信号在大气中的传输光路分解为云层区和非云层区,忽略回波信号中的云层信息,并假设在非云层区大气近似均匀,利用最小二乘法拟合获得大气消光系数边界值。最后利用消光系数边界值求解激光雷达方程,反演获得大气消光系数。实际计算证明,用此算法可获得与实际更为接近的大气消光系数反演结果。 展开更多
关键词 大气光学 激光雷达 消光系数边界值 大气消光系数 最小二乘法拟合
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Mie散射大气激光雷达回波信号消光系数边界值估算 被引量：9
4
作者 贺应红 郑玉臣 +2 位作者 程娟 左浩毅 杨经国 《光散射学报》 2004年第2期149-152,共4页
报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号,计算消光系数边界值的算法。无云层天气条件下,利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值;有云层天气下,先将激光雷达信号在大气中的传输光路分段为云层区和非云层区... 报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号,计算消光系数边界值的算法。无云层天气条件下,利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值;有云层天气下,先将激光雷达信号在大气中的传输光路分段为云层区和非云层区,忽略回波信号中的云层信息,假设非云层区大气近似均匀,利用最小二乘法拟合获得大气消光系数边界值。 展开更多
关键词 大气激光雷达 消光系数边界值 大气消光系数 最小二乘法拟合
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一种新的大气消光系数边界值确定方法 被引量：10
5
作者 熊兴隆 冯帅 +1 位作者 蒋立辉 庄子波 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1699-1705,共7页
本文以激光雷达测量机场跑道斜程能见度为应用背景,提出了一种基于不动点原理的大气消光系数边界值确定方法,将确定消光系数边界值的问题转化为求解函数不动点。首先在边界层底部选取参考点,假设一个消光系数边界值,在Klett反演算法的... 本文以激光雷达测量机场跑道斜程能见度为应用背景,提出了一种基于不动点原理的大气消光系数边界值确定方法,将确定消光系数边界值的问题转化为求解函数不动点。首先在边界层底部选取参考点,假设一个消光系数边界值,在Klett反演算法的基础上,构建消光系数均值与边界值之间的函数关系。然后依据函数不动点存在性和唯一性的条件判断不动点的存在,通过迭代使消光系数均值收敛到不动点,并同时获得消光系数均值和消光系数边界值。通过仿真实验验证该方法在非均匀大气条件下的有效性后,将其用于实际激光雷达回波信号的反演,得到低层大气消光系数垂直廓线,并与用洁净层法确定边界值所得的结果进行了对比。结果表明,利用该方法确定边界值,可以较为准确地反演出低层大气消光系数。 展开更多
关键词 激光雷达 不动点原理 大气消光系数边界值
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基于Fernald-PSO法反演气溶胶激光雷达比及其对斜程能见度的影响 被引量：8
6
作者 马愈昭 刘嘉琪 +3 位作者 王强强 熊兴隆 李猛 冯帅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期195-204,共10页
为了提高斜程能见度的计算精度,提出了一种基于Fernald-PSO法求解气溶胶激光雷达比的方法.首先,以均匀层底部和顶部的大气消光系数相等为条件构建气溶胶激光雷达比和气溶胶消光系数边界值的方程.然后,再以激光雷达数据反演和AERONET网... 为了提高斜程能见度的计算精度,提出了一种基于Fernald-PSO法求解气溶胶激光雷达比的方法.首先,以均匀层底部和顶部的大气消光系数相等为条件构建气溶胶激光雷达比和气溶胶消光系数边界值的方程.然后,再以激光雷达数据反演和AERONET网站观测的气溶胶光学厚度相等为条件构造另一参量方程.最后,采用Fernald-PSO法解方程组,用得到的参量反演气溶胶消光系数计算斜程能见度.采用激光雷达和AERONET数据对该方法进行验证,分析气溶胶激光雷达比对斜程能见度反演的影响.结果表明,同一信号气溶胶激光雷达比假设值与计算值相差越大,气溶胶消光系数和斜程能见度的相对误差绝对值也越大,最大误差分别为18.93%和19.90%. 展开更多
关键词 斜程能见度 激光雷达 粒子群优化算法 Fernald法 激光雷达比 消光系数边界值 气溶胶光学厚度
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含有突变信号的激光雷达能见度反演 被引量：7
7
作者 冯帅 蒋立辉 +1 位作者 熊兴隆 马愈昭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期215-221,共7页
激光雷达进行大气能见度探测时,当探测路径上存在云、雾、烟尘或硬目标时,大气消光系数会在局部发生显著变化,表现为激光雷达回波信号在原有衰减趋势上出现突变。受此影响,直接使用现有算法将导致能见度反演精度低或错误反演。为此提出... 激光雷达进行大气能见度探测时,当探测路径上存在云、雾、烟尘或硬目标时,大气消光系数会在局部发生显著变化,表现为激光雷达回波信号在原有衰减趋势上出现突变。受此影响,直接使用现有算法将导致能见度反演精度低或错误反演。为此提出一种将突变点定位、消光系数边界值确定、消光系数迭代反演相结合的能见度反演算法。首先查找、定位突变信号所在位置;然后剔除突变点,利用斜率法得到消光系数边界值;最后基于Fernald法,以迭代方式反演大气消光系数及能见度。对两种典型大气消光模式的仿真实验表明,该算法提高了能见度反演精度,能够获得更为准确的全局能见度。利用自行研制的激光雷达能见度仪实测回波数据也验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 激光雷达 突变点 消光系数边界值 大气能见度
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