(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210771548.0 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 中国科学院西安 光学精密机 械研究 所 地址 710119 陕西省西安市高新区新型工 业园信息大道17号 (72)发明人 陈永权　达争尚　郑小霞　李红光　 张磊　 (74)专利代理 机构 西安智邦专利商标代理有限 公司 6121 1 专利代理师 倪金荣 (51)Int.Cl. G01N 21/55(2014.01) G01N 21/47(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种反射 率测量装置及其测量方法 (57)摘要 本发明提供了一种反射率测量装置及其测 量方法， 用以解决传统测量方法得到的测量结果 置信度低以及复现性差的技术问题。 本测量装置 包括光源监测单元和测量单元； 光源监测单元包 括刚性管道以及通过刚性管道封闭连接的光源、 分光镜、 第一探测器； 测量单元包括积分球、 第二 探测器以及测试仓； 测试仓封闭连接在积分球底 部侧壁上， 测试仓内设置有载物台， 载物台用于 调整置于承载面上的漫反射参考体或待测样品 的位置和姿态。 本测量方法中光源的反射光进入 第一探测器， 透射光入射至漫反射参考体， 采集 载物台上分别放置漫反射参考体和待测样品时 第一探测器和第二探测器的示数， 通过其示数结 合公式得到待测样品的反射 率。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115184310 A 2022.10.14 CN 115184310 A 1.一种反射 率测量装置， 其特 征在于： 包括 光源监测单 元和测量单元； 所述光源监测单元包括刚性管道(9)以及通过刚性管道(9)封闭连接的光源(1)、 分光 镜(2)、 第一探测器(3)， 所述刚性管道(9)内设置有通光光路， 分光镜(2)位于光源(1)的出 射光路上， 第一探测器(3)位于分光镜(2)的反射 光光路上； 所述测量单 元包括积分球(4)、 第二探测器(5)以及测试仓(6)； 所述积分球(4)侧壁上开设有入光 孔(10)， 其底部侧壁上开设有通 孔； 所述测试仓(6)封闭连接在通孔外侧的积分球(4)底部侧壁上， 测试仓(6)内设置有载 物台(7)， 且 载物台(7)的承载面位于通孔内， 载物台(7)用于调整置于承载面上的漫反射参 考体(8)或待测样品的位置和姿态； 所述第二探测器(5)位于积分球(4)内侧壁上， 用于接收漫反射参考体(8)或待测样品 的反射光； 所述光源监测单元通过刚性管道(9)与积分球(4)的侧壁封闭连接， 所述入光孔(10)、 载物台(7)依次位于分光镜(2)的透射 光光路上； 所述漫反射参考体(8)或待测样品位于载物台(7)上， 并对经分光镜(2)入射至载物台 (7)的透射 光束产生漫反射。 2.根据权利要求1所述的一种反射 率测量装置， 其特 征在于： 所述积分球(4)侧壁上开设有多个入光孔(10)， 每个入光孔(10)均配备有塞子， 塞子内 表面材料与积分球内胆材 料一致。 3.根据权利要求1所述的一种反射 率测量装置， 其特 征在于： 所述测量仓(6)内壁设置为高吸 收材料， 用于吸 收经过待测样品剩余的透射 光。 4.一种反射率测量方法， 基于上述1 ‑3任一所述的一种反射率测量装置， 其特征在于， 包括以下步骤： 1】 光源(1)发出平行光束， 经分光镜(2)分光， 反射光进入第一探测器(3)， 透射光通过 积分球(4)侧壁上的入光 孔(10)入射至漫反射 参考体(8)； 2】 通过载物台(7)将漫反射参考体(8)的测试面调节至水平， 通过第一探测器(3)和第 二探测器(5)同步采集光信号， 此时， 第一探测器(3)采集的光源(1)强度显示数值为V1， 第 二探测器(5)采集的经漫反射 参考体(8)反射 光强度显示数值 为V2； 3】 将测试仓(6)内的漫反射参考体(8)更换为待测样品， 并将其测试面调节至水平， 再 次通过第一探测器(3)和第二探测器(5)同步采集光信号， 此时， 第一探测器(3)采集的光源 (1)强度显示数值 为V1′， 第二探测器(5)采集的经待测样品反射 光强度显示数值 为V2′； 4】 将通过步骤2)、 步骤3)获得的V1、 V2、 V1′、 V2′， 结合以下公式可得到待测样品的反射率 R( θ )： 式中， R1( θ )为漫反射 参考体(8)在入射角为θ 时的反射 率， 由计量机构标定给 出。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115184310 A 2一种反射率测量装 置及其测量方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种反射率测量装置， 尤其涉及一种不同入射角度下对物体表面材料 和涂层的双向反射 率测量装置及其测量方法。 背景技术 [0002]双向反射率作为一种重要的材料表面特性， 用于导弹、 卫星、 飞机、 舰船和测量等 目标表面材料和涂层的反射特性评价， 也用于对土地、 草地等粗糙地物背景以及流体表面 的反射率评价。 [0003]传统测量方法： 对镜面反射和漫反射 同时存在的材料反射率测量， 通常是将光束 入射至被测材料表面， 采用光电探头在某个方向接 收其反射光， 测量材料在此方向上 的反 射率。 此方式缺陷为探头接 收口径和空间位置排布对测量结果的影响较大， 测量结果置信 度较低； 同时为防止杂散光的影响， 通常需要在特定的暗环境下才能进行测量， 其复现性 差。 发明内容 [0004]本发明的目的在于解决传统测量方法得到的测量结果置信度低以及复现性差的 技术问题， 而提供一种反射 率测量装置及其测量方法。 [0005]为了实现上述发明目的， 本发明所提供的技 术解决方案是： [0006]一种反射 率测量装置， 其特殊之处在于， 包括 光源监测单 元和测量单元； [0007]所述光源监测单元包括刚性管道以及通过刚性管道封闭连接 的光源、 分光镜、 第 一探测器， 所述刚性管道内设置有通光光路， 分光镜位于光源的出射光路上， 第一探测器位 于分光镜的反射 光光路上； [0008]所述测量单 元包括积分球、 第二探测器以及测试仓； [0009]所述积分球侧壁上分别开设有入光 孔， 其底部侧壁上开设有通 孔； [0010]所述测试仓封闭连接在通孔外侧的积分球底部侧壁上， ， 测试仓内设置有载物台， 且载物台的承载面位于通孔内， 载物台用于调整置于承载面上的漫反射参考体或待测样品 的位置和姿态； [0011]所述第二探测器位于积分球内侧壁上， 用于接收漫反射参考体或待测样品的反射 光； [0012]所述光源监测单元通过刚性管道与积分球 的侧壁封闭连接， 所述入光孔、 载物台 依次位于分光镜的透射 光光路上； [0013]所述漫反射参考体或待测样品位于载物台上， 并对经分光镜入射至载物台的透射 光束产生漫反射。 [0014]进一步地， 所述积分球侧壁上开设有多个入光孔， 用于测量不 同入射角 度下样品 的反射率； 每个入光孔均配备有 塞子， 塞子内表面材 料与积分球内胆材 料一致。 [0015]进一步地， 所述测量仓内壁设置为高吸收材料， 用于吸收经过待测样品剩余的透说　明　书 1/4 页 3 CN 115184310 A 3