一种波浪水面透射光的水下偏振场模拟方法

摘要

本发明涉及一种波浪水面透射光的水下偏振场模拟方法。其步骤如下：首先，建立基于瑞利散射天空光的偏振模型，计算入射天空光的偏振态；根据入射光E矢量平行分量和垂直分量对应的折射系数不同，得到平静水面折射过程的Mueller矩阵；其次，建立波浪水面面元坡度的概率分布模型，统一入射光和透射光的参考坐标系，考虑风成浪之间的遮挡效应，得到波浪水面折射的Mueller矩阵；最后，结合Stokes参量表示法得到水下透射光的偏振场分布模式。本发明能够有效地模拟不同太阳位置下的水下透射光的偏振特性分布，考虑了风速、风向对水下光场偏振特性分布的影响。同时可以揭示水下Snell窗内透射光的偏振态分布规律。

主权项

一种波浪水面透射光的水下偏振场模拟方法。其特征在于包含以下步骤：(1)建立天空光偏振场坐标系，设定太阳方位参数和观测几何参数；(2)在半球天空上对入射天空光方向和观测位置进行空间立体角采样；(3)根据太阳入射光与散射光方向的几何关系计算散射角；(4)计算入射天空光的偏振态；(5)建立波浪水面面元坡度概率分布模型；(6)建立波浪水面透射过程的矢量辐射传输模型；(7)计算波浪水面透射天空光的偏振态；(8)对采样点进行加权平均从而实现波浪水面下行透射光的偏振场的模拟。