常见植物叶片的反射光学特性研究

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第4期 2 019 年 8月
现 代 盐 化 工·专 论与综 述
N o .4 Aug ust,2019
实验 数 据。为了避 免误 差,尽可能得到准 确数 据,需要 多次 重复以 上实 验求其平均 值。得 到的 测 量 数 据如 表 3~ 4所示。
表3 绿萝幼叶时期叶片正面和反面入射光照度 随入射距离变化的情况
入射距离/cm 10 20 30 40 50 60 70 80
正面反射光 照度/Lux 5.76 3.89 3.23 2.98 1.78 1.02 0.98 0.96 反面反射光 照度/Lux 6.72 5.65 4.37 3.55 2.45 2.06 1.65面反射光照度 随入射距离变化的情况
入射距离/cm 10 20 30 40 50 60 70 80
正面反射光 照度/Lux 16.49 8.21 3.70 1.58 1.34 0.91 0.89 0.84
反面反射光 照度/Lux 19.25 10.24 5.12 3.58 3.17 2.05 1.89 1.72
表2 绿萝成熟时期正反面反射光照度随距离的变化情况
入射距离/cm 10 20 30 40 50 60 70 80 正面反射光 照度/Lux 6.40 4.57 3.38 2.92 1.63 1.50 0.96 1.02 反面反射光 照度/Lux 7.74 6.71 6.12 4.48 3.09 2.86 1.97 1.69
通过调整档位的实验测量,同样可以得到叶片正反两面 光照度的对比图,如图1~2所示。
在测量植物叶片的反射光照度和透射光照度时应该调 整好光源,保证在电量能使光源稳定的情况下测量所需要的 数据[7-9]。对不同叶片的不同时期进行多次测量,结合理论观 察所得数据,选出最稳定的3种数据,求出平均值,提高实验 精度。
挑选出同一时期不同植物的叶片,为了减小误差、保证实 验的准确性,统一选择表面光滑的叶片作为实验材料。接着 选择好实验仪器进行实验平台搭建,将白光光源挡住,只留 下一个小孔用于实验。先将白光光源打到强光档位,然后改 变叶片和光源的距离,用照度计进行测量并记录正反面植物 叶片的入射光照度和反射光照度,再将白光光源打到弱光档 位继续改变叶片和光源的距离,最后用照度计进行测量并记 录正反面植物叶片的入射光照度和反射光照度。多次重复实
随着现代高技术战争的发展,可以说目标被发现就意味 着将要被摧毁,也就是说,各类目标如果不进行严密的伪装 就难以生存[1]。很多作战场地都在茂密的树林,有很好的隐 蔽效果。为了更好地探测和识别目标,对树木的光学属性进 行分析可作为树木探测的前期研究,从而提取有效的目标信 息,为最终的目标探测提供理论依据。
验,尽最大可能减少实验误差。 2 实验过程与数据处理
首先在白光光源强光档位下对绿萝的嫩叶和成熟叶片 进行测量,在起始光源光照度为2 610 Lux时,分别测量了 入射光照度随距离的变化情况和叶片正面和反面反射光照 度随入射光照度的变化情况。实验情况如表1~2所示。
表1 绿萝幼叶时期叶片正面和反面入射光照度 随入射距离的变化情况
各种分子在不同光强下的性质各不相同,任何分子都有 它特有的光谱特性,进而使各物质材料具备独一无二的吸 收、反射和辐射光谱特点[2]。本课题主要研究在不同光强下 几种植物叶片的反射光谱信息。首先,参照相关资料对植物 的反射光谱进行理论研究,得出不同光强下的光谱信息,其 次,搭建实验平台,研究常见植物叶片和不同阶段叶片的反 射光谱特性。 1 实验原理及器材
入射距离/cm 10 20 30 40 50 60 70 80
正面反射光 照度/Lux 19.49 8.41 4.73 2.98 2.60 1.91 1.79 1.34
反面反射光 照度/Lux 22.85 10.88 6.57 5.56 5.14 2.05 1.88 1.52
通过在强光档位下对绿萝不同时期叶片进行实验测量, 记录相关数据,多组实验数据求平均值,然后用计算机对实 验数据进行处理,可以分别得到各个时期在强光下反射光照 度随距离变化的对比分析图[10]。通过图像可以观察到各个 阶段的变化趋势,得出在强光档位下绿萝不同时期的光谱特 性,为后面几种树叶叶片的研究作铺垫。
图1 弱光档位下幼叶阶段叶片反射光照度随距离的变化对照
图2 成熟绿萝的反射光照度随距离的变化对照
3 结语
的威胁[J].光电技术应用,2008(1):10-12.
通过对绿萝植物叶片的不同阶段在不同光强下进行实 [3]刘增灿,邓爱明,周学梅,等.目标侦测与伪装技术[J].兵器装备工
第4期 2 019 年 8月
现代盐化工 Modern Salt a nd Chemical Industry
常见植物叶片的反射光学特性研究
杨晓东,田 园,朱春燕
(西安工业大学北方信息工程学院,陕西 西安 710032)
N o .4 Aug ust,2019
摘 要:为了研究在实际环境下待测目标的反射光学信息,了解目标和障碍物的反射特性,从基础实验入手,分别对叶片的正 反两面进行不同强度的光照射,获取反射光的照度信息。实验表明,主动光源的入射距离是影响反射光照度的主要影响因素, 而叶片的正反两面也对反射光有一定的影响。 关键词:反射特性;光照度;双面照射
将白光光源打到弱光档位下,对绿萝的幼叶和成熟叶片 再次进行测量,在起始光源光照度为816 Lux时分别测量叶 片正面和反面反射光照度随入射光照度的变化情况,并记录
基金项目:西安工业大学北方信息工程学院院长科研基金资助项目(19YZZ02) 作者简介:杨晓东(1985— ),男,吉林辽源人,讲师,博士;研究方向:激光传输,大气湍流,微光。
本 实 验 测 量 的 是 光 照 度 谱,根 据 随 距 离 变 化 光 源的 光 照 度 不同,从而使 叶片的反 射 光 光 照 度 不同的原 理 来 设 计 实 验 [ 3 - 5 ]。实 验的基本原 理 为 表面反 射原 理,光 源 直 接 照 射 待 测叶片表面,产生 反 射光 束,对其进行接 收 ,分 析强度的吸收等特性[6]。实验仪器有白光光源、接收屏、 照度计等。
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