專利名稱：漫反射體三維空間光分布的測量裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于光學技術領域，涉及對漫反射物體特性的測量，特別是用于遙感技術領域中對地物葉面三維空間光分布進行測量的儀器。
已有技術由45°反射鏡、偏振鏡、探測器、光源、轉盤組成，其光源照射在被測物體上，并在物體上產生漫反射，探測器在轉盤上圍繞被測物體轉動，它只采用一只探測器，使探測器只有一個探測角度對被測物體進行探測，這種兩維空間光分布測量裝置只能遙感獲得被測物體的兩維信息，它依據被測物體個體的光譜特征，并且基于漫反射的假定。在研究植物冠層與輻射相互作用的機理的實踐中，證實了被測物體作為漫反射體的假定與實際相差太大，則已有技術不能滿足對漫反射體空間光分布測量的需要。
本發明為了克服已有技術帶來問題，用地物二向性反射的測量裝置，測量物體三維結構特征的空間光分布。
本發明的詳細內容它包括轉盤1、探測架2、光源架3、開關4、探測器5、光源6、計算機7、電源8、電阻9、放大器10、支承架11、鎖緊柄12、支承座13，本發明的特點轉盤1上固定安裝有開關4和圓弧形探測架2，在圓弧形探測架2上，根據探測器5外形尺寸的大小，每隔5°-15°安置探測器5，在支承架11上安置在支承座13和鎖緊柄12，圓弧形光源架3的轉軸安置在支承座13里調整光源6入射光的角度，并用鎖緊柄12鎖緊。在圓弧形光源架3上，從圓弧的0°-70°范圍安置光源6，在轉盤1的0°-360°范圍每隔5°-10°安置開關4，圓弧形探測架2的圓弧半徑小于圓弧形光源架3的圓弧半徑，開關4的一端接電源8，電源8的另一端接電阻9，電阻9的另一端接開關4的另一端，在電阻9的兩端接計算機7的控制線，探測器5的輸出端接放大器10且給入計算機7的數據采集端，圓弧形探測器2的圓弧半徑小于圓弧形光源架3的圓弧半徑。
本發明的積極效果本發明測量雙向反射比函數變量和入射輻射通量空間分布函數，改進了已有技術只利用一只探測器不能改變其探測角度的問題。本發明用不同角度的光源照射被測物體，用探測架上不同角度的探測器探測被測物體不同的反射和透射角度，且合理地布置開關，又可從不同的探測方位角來探測被測物體，從而實現了對被測物體進行入射角、探測角、方位角三個方向的測量，從探測到被測物的反射率，對研究提取地面目標空間結構及高層次的信息，提供了使用方便、探測結果可靠的三維空間光分布的測量裝置，得到半球空間內任何一點的反射比值的測量。如果需要對被測物體進行透過探測時，可把光源的入射光轉180°照射被測物體的背部，即完成三維空間光分布的透過測量。
圖1是本發明一種實施例的結構示意圖。
圖2是本發明一種實施例的電路結構示意圖。
本發明的一個實施例如圖1和圖2所示，轉盤1可用鋁或其他金屬材料制成圓形或制成在轉動時中心不移動的其它形狀。探測器2和光源架3用金屬材料制成，且探測架2的圓弧半徑小于光源架3的圓弧半徑。開關4選用短路開關。探測器5可根據遙感TM波段和MSS波段的需要來選擇。光源6根據測量需要選用，本實施例中光源6可選用30W、25W、35W穩定的溴鎢釘。計算機7可選用單片機或其它。電源8用直流5V，電阻9選用碳膜電阻、放大器10選用運算放大器。支承架11、鎖緊柄12、支承座13選用金屬材料制成。根據不同波段的要求在探測器5前面加上相對應波段的干涉濾光片。本實施例中選擇600-760nm和760-1100nm兩個波段的探測器5，兩個波段兩組探測器5分別安置在相互垂直的兩個圓弧形探測架2上。探測架2可根據波段需要，更換各種波段多組探測器5，以適用于各種波段測量需要。可在1/4圓弧探測架2上從0°開始選擇隔10°放置一個探測器5，若放置7個探測器或選擇其它間隔放置探測器5，在1/4圓弧形光源架3上從其圓弧的0°-70°范圍，用鎖緊柄12任意選擇入射光的角度，例如在圓弧形探測架2的每隔10°換用一次光源6，即用鎖緊柄12來調整，從而達到改變入射光角度的目的。開關4在轉盤1的0°～360°范圍內，選擇每隔10°放置一個開關4，共放置35個。
當整機通電時，電機經過變速裝置帶動轉盤1和探測架2及探測器5轉動，當選擇0°入射光源6時，第一個開關4閉合，探測器5在0～10°的范圍探測被測物體的每一點上的反射率，由計算機7對一組探測器5探測的每個點的反射率數據進行采集，接著轉盤1在0～360°范圍繼續轉動到第二個開關4……第三十五個開關4，計算機7對在轉盤1的360°方位角范圍內，探測器5探測被測物體每個點上的反射率的數據進行采集處理，此時得到一個入射角的2π角度空間光分布曲線。當選擇光源6的第二個入射角……第七個入射角時，選擇每一個入射角時，轉盤1轉動360°，探測器5在八個入射角探測被測物體的八組每個點的反射率數據，并且由計算機7對每組數據進行采集處理得到被測物體的空間光分布曲線。
權利要求1.漫反射體三維空間光分布的測量裝置，包括轉盤1、開關4、光源6，其特征在于轉盤1上固定安裝有開關4和圓弧形探測架2，在圓弧形探測架2上，根據探測器5外形尺寸的大小，每隔5°-15°安置一組探測器5，在支承架11上安置支承座13和鎖緊柄12，圓弧形光源架3的轉軸安置在支承座13的孔里，調整光源6入射光的角度并用鎖緊柄12鎖緊，在圓弧形光源架3上從圓弧的0°-70°范圍安置光源6，在轉盤1的0-360°范圍每隔5-10°安置開關4，開關4的一端接電源8，電源8的另一端接電阻9，電阻9的另一端接開關4的另一端，在電阻9的兩端接計算機7的控制線，探測器5的輸出端接放大器10且給入計算機7的數據采集端。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于圓弧形探測架2的圓弧半徑小于圓弧形光源架3的圓弧半徑。
專利摘要本實用新型屬于光學技術領域,涉及對漫反射物體特性的測量,特別是用于遙感技術領域中對地物葉面三維空間光分布進行測量的儀器。已有技術只有一只探測器對物體進行探測,得到兩維空間光分布是不能滿足對漫反射體空間光分布的測量需要。本實用新型由轉盤、探測架、光源架、開關、探測器、光源、計算機等組成。它有不同的入射角、探測角、方位角,不同的波段要求實現對被測物體在半球形范圍內的三維空間光分布的透過和反射測量。
文檔編號G01C11/00GK2275710SQ96239489
公開日1998年3月4日 申請日期1996年12月23日 優先權日1996年12月23日
發明者金錫峰, 喬德林, 周素香 申請人:中國科學院長春光學精密機械研究所