Регуляризованная параметрическая модель индикатрисы коэффициента яркости шероховатой поверхности

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Лабунец Л.В., Борзов А.Б., Ахметов И.М. Регуляризованная параметрическая модель индикатрисы коэффициента яркости шероховатой поверхности // Оптический журнал. 2019. Т. 86. № 10. С. 20–29. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-10-20-29

Labunets L.V., Borzov A.B., Akhmetov I.M. Regularized parametric model of the angular distribution of the brightness factor of a rough surface [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2019. V. 86. № 10. P. 20–29. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-10-20-29

Ссылка на англоязычную версию:

L. V. Labunets, A. B. Borzov, and I. M. Akhmetov, "Regularized parametric model of the angular distribution of the brightness factor of a rough surface," Journal of Optical Technology. 86(10), 618-626 (2019). https://doi.org/10.1364/JOT.86.000618

Аннотация:

На основе результатов гониоспектрофотометрических измерений предложены физически обоснованные математические модели пространственных индикатрис силы света и коэффициента яркости для покрытий конструкционных материалов. Модели адекватно описывают основные закономерности рассеяния оптического излучения шероховатой поверхностью в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра электромагнитных волн и не требуют значительных вычислительных затрат. Получены регуляризованные регрессионные зависимости для параметров модели индикатрисы силы света от косинуса угла падения лучистого потока.

Ключевые слова:

математическое моделирование, индикатриса, коэффициент яркости, рассеяние оптического излучения, шероховатая поверхность, гониоспектрофотометр, принцип регуляризации

Благодарность:

Авторы выражают благодарность кандидату технических наук Александру Дмитриевичу Решетко за многолетнее плодотворное сотрудничество и неоценимую помощь в проведении экспериментальных исследований.

Коды OCIS: 290.5825, 290.5880

Список источников:

1. Лабунец Л.В. Цифровые модели изображений целей и реализаций сигналов в оптических локационных системах: Учеб. пособие. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 216 с.
2. Гуревич М.М., Середенко М.М. Спектрофотометрическая установка для измерения характеристик рассеивающих материалов в области 0,5–15 мкм // Оптико-механическая промышленность. 1975. № 2. С. 31–37.
3. Мазуренко М.М., Скрелин А.Л., Тoпорец А.С. Регистрирующая гониоспектрофотометрическая установка с высоким угловым разрешением для видимой и ультрафиолетовой области спектра // Оптико-механическая промышленность. 1977. № 6. С. 26–33.
4. Топорец А.С. Оптика шероховатой поверхности. Л.: Машиностроение, 1988. 191 с.
5. Непогодин И.А., Мальчонок К.И., Тиранов Д.Т., Невзоров В.А. Гониофотометр для исследования двунаправленных отражательных характеристик материалов // Оптико-механическая промышленность. 1984. № 3. С. 19–24.
6. Torrance K.E., Sparrow E.M., Birkebak R.C. Polarization, directional distribution and off- specular peak phenomena in light reflected from roughened surfaces // JOSA. 1966. V. 56. № 7. P. 916–925.
7. Cook R.L., Torrance K.E. A r eflectance model for c omputer g raphics // C omputer G raphics (SIGGRAPH ‘81 P roceedings). 1981. V. 15. № 3. P. 301–316
8. He X.D., Torrance K.E., Sillon F.X., Greenberg D.P. A comprehensive physical model for light reflection // Computer Graphics (SIGGRAPH ‘91 Proceedings). 1991. V. 25. № 4. P. 175–186.
9. Nayar S.K., Oren M. Generalization of the Lambertian model and implications for machine vision // International Journal on Computer Vision. 1995. V. 14. № 3. P. 227–251.
10. Баcc Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статистически неровных поверхностях. М.: Наука, 1972. 424 с.
11. Лабунец Л.В. Математическое и физическое моделирование переходных характеристик 3D объектов в однопозиционной системе оптической локации // Радиотехника и электроника. 2002. Т. 47. № 3. С. 308–321.
12. Лабунец Л.В., Анищенко Н.Н. Структурный анализ переходных характеристик 3D объектов в однопозиционной системе оптической локации // Радиотехника и электроника. 2011. Т. 56. № 2. С. 163–177.
13. Лабунец Л.В. Цифровое моделирование оптических отражательных характеристик целей в режиме реального времени: Учеб. пособие. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 211 с.
14. Torrance K.E., Sparrow E.M. Theory for off-specular reflection from roughened surfaces // JOSA. 1967. V. 57. № 9. P. 1105–1114.
15. Полянский В.К., Рвачев В.П. Рассеяние света при отражении от статистически распределенных микроплощадок: дифракционное рассмотрение // Оптика и спектроскопия. 1967. Т. 22. Вып. 2. С. 279–287.
16. Пришивалко А.П. Отражение света от поглощающих сред. Минск: АН БССР, 1963. 432 с.
17. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. Пер. с фр. М.: Мир, 1968. 464 с.
18. Лабунец Л.В. Интерполяционное приближение вероятности затенений луча шероховатой поверхностью // Радиотехника и электроника. 2001. Т. 46. № 4. С. 464–470.
19. Baudin M. Nelder-mead user’s manual. Consortium Scilab-Digiteo, 2010. 117 p. URL: https://www.scilab.org/sites/default/files/neldermead.pdf
20. Fritsch F.N., Carlson R.E. Monotone piecewise cubic interpolation // SIAM Journal on Numerical Analysis. 1980. V. 17. P. 238–246.
21. Gustavo E.A.P.A. Batista, Eamonn J. Keogh, Oben Moses Tataw, Vinícius M.A. de Souza. CID: an efficient complexityinvariant distance for time series // Data Mining and Knowledge Discovery. 2014. V. 28. № 3. P. 634–669.