回光反射标志的最新进展

2023-11-24 理论教育版权反馈

【摘要】：图2.46 入射角与光源偏差角示意图图2.47 摄影角度范围示意图在特定位置光源照射下，回光反射标志通过摄像机低强度曝光就可以产生高对比度的标志图像。图2.48 玻璃微珠光线反射示意图图2.49 回光反射标志与普通白色标志对比

回光反射标志是高精度摄影测量和特种摄影测量常用的贴附在被测物体表面上的一种人工标志。在特定位置光源的照射下，它可以反射高亮度。

1.回光反射标志材料

回光反射材料中含有一种高折射率玻璃微珠或微晶立方角体，将入射光按原路反射回光源处，形成反射现象。回光反射材料主要包括反射膜、反光布、反光革、反光油、反光织带、反光安全丝织物等。这些材料在交通标志中都有应用。

2.回光反射原理

如图2.46所示，回光反射材料对光的反射能力取决于两个角度，即光线入射角度γ与光源偏差角β（或观测角）。光线入射角γ是指光源轴线与回光反射材料所在的平面法线夹角。光源偏差交角β是指光轴线与摄像机光轴的夹角。光源偏差角β越小，回光反射材料的反射能力越强。为了减小β，通常用于微距摄影的环形闪光灯。它可以套装在摄影镜头前面，从而保证闪光灯光轴与摄影光轴同轴，即β几乎为零。

使用回光反射标志时，光源的入射角不能太大，即摄影主光轴与回光反射标志平面法线的夹角有角度限制。如果超过一定角度，标志的成像效果非常差。最大角度不要超过60°。视觉测量中的摄影角度范围如图2.47所示。

3.回光反射膜及应用

这种回光反射膜一面带有背胶，能够粘贴在被测物体上，另一面由直径大约50μm的玻璃微珠或微晶立方角体组成。如图2.48所示，每个微珠像猫眼或反射棱镜一样，反射光方向与入射光的方向相同。为了得到这样的特征，每个玻璃微珠的折射率应该在1.9左右。但是由于玻璃微珠的形状不可能十分完整和不同光有不同的角度偏差，反射光不可能与入射光完全平行。

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图2.46 入射角与光源偏差角示意图

图2.47 摄影角度范围示意图

在特定位置光源照射下，回光反射标志通过摄像机低强度曝光就可以产生高对比度的标志图像。这种标志的效率是同等光照条件下普通白色标志效率的100～1000倍以上。图2.49所示为回光反射标志形成的准二值图像。布设有回光反射标志的目标物的图像，如大型雷达天线等，通过低强度曝光可以产生高对比度标志图像，即准二值影像。在高精度标志图像测量中可以对这些准二值影像进行快速、精确、可靠的定位。在这类影像上，目标物自身影像消隐，回光反射标志的影像却特别清晰而突出，形成了一个背景暗淡、仅有一群一般呈圆形或椭圆形的亮点。通过图像处理的阈值技术或搜索定位技术，可以快速而准确地测定它们的几何位置。

图2.48 玻璃微珠光线反射示意图

图2.49 回光反射标志与普通白色标志对比

回光反射标志的最新进展

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