[发明专利]一种通过成像法获取涂层双向反射分布函数仿真参数的方法

权利要求书

1.一种通过成像法获取涂层双向反射分布函数仿真参数的方法，其特征在于，包括测量步骤、拟合前计算步骤和拟合步骤，其中，

测量步骤包括：

使表面带有涂层的标准球放置在平行光源下形成阴影；

通过成像设备对标准球进行多次成像，每次成像时记录成像设备、标准球和阴影之间的两两距离；所述成像设备为红外成像设备；

拟合前计算步骤包括：

根据成像设备、标准球和阴影之间的两两距离计算入射光线反方向J与出射光O的夹角的余弦；根据成像设备获取的照片计算圆心的像素位置坐标；计算J在照片平面内的方位角β；计算像圆内每个像素点的宏观法线方向Z的的方位角φ以及Z与O的夹角γ；

拟合步骤包括：

通过以下解析公式对亮度值L进行拟合：

L＝L₀+L₁+L₂+L₃+L₄

得到金属性M、粗糙度R、谱因子F₀的拟合结果；

L₀为标准球的自发辐射；L₁为标准球反射的主光源辐射；L₂为标准球反射的拍摄者辐射；L₃为标准球反射的固定昏暗背景辐射；L₄为标准球到成像设备路径上的空气自发辐射；

L₀、L₁、L₂、L₃和L₄的计算公式为：

其中B(·)为BRDF的参数化公式；T_a、T_b分别为空气和标准球的记录温度；P(·)为普朗克公式；κ为消光系数；S_ab是成像设备到标准球的拍摄距离；C₁为遮光因子，开主光源拍摄时C₁取1，遮光拍摄时C₁取0；A₀、A₁、A₂、A₃和A₄均为能够通过拟合确定的比例系数。

2.根据权利要求1所述的通过成像法获取涂层双向反射分布函数仿真参数的方法，其特征在于，BRDF的参数化公式的具体形式为：

F(O，H)＝F₀+(1-F₀)2^{(-5.55473O，H-6.98316O，H)}

α＝R²

G(I，O，H)＝G₁(I，H)G₂(O，H)

其中M为金属性，用于描述金属型微面元所占比例；R为粗糙度，用于表示表面的粗糙程度；F₀为谱因子，用于表征光线垂直入射表面时的反射比率；H为J和O两方向函数的中间平均方向；I为出射光方向。