一種實際紅外海面輻射成像模型的建立
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式中k1，k2分別為入射和反射波矢.θ為入射角.在不考慮交叉極化的影響下，對于全極化接收，平均散射功率P′r應為
(4)
根據物理知識可知，對于可見光波段，攝像機只對垂直極化波敏感，故對于攝像機拍下的圖像來說，散射功率應為
Pr=|R⊥|2Pi g (5)
其中g為攝像機系數因子.
在紅外波段，假如拍攝條件與可見光下的完全一樣，則兩幅圖像之間相同的地方是入射角、散射角相同，不同的地方是波長，海水的介電常數不同.另外，海面紅外成像還包含了海水自身輻射能量部分.對于紅外波段下的全極化波，其輻射與散射的輻亮度N為：
(6)
其中NB是海水的黑體輻亮度，ε是海水的發射率，R′⊥與R′∥分別是紅外波段下海水的垂直與水平極化狀態下的菲涅爾反射系數.
考慮攝像因子，則式(6)修正為
(7)
如果不考慮太陽反射，即如果是黑夜時，則式(7)變為
N=NB.ε.g (8)
海水的黑體輻射亮度為
(9)
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