一种实际红外海面辐射成像模型的建立

式中k₁，k₂分别为入射和反射波矢.θ为入射角.在不考虑交叉极化的影响下，对于全极化接收，平均散射功率P′_r应为

(4)

　　根据物理知识可知，对于可见光波段，摄像机只对垂直极化波敏感，故对于摄像机拍下的图像来说，散射功率应为

P_r=|R_⊥|²P_ig　(5)

其中g为摄像机系数因子.
　　在红外波段，假如拍摄条件与可见光下的完全一样，则两幅图像之间相同的地方是入射角、散射角相同，不同的地方是波长，海水的介电常数不同.另外，海面红外成像还包含了海水自身辐射能量部分.对于红外波段下的全极化波，其辐射与散射的辐亮度N为：

　(6)

其中N_B是海水的黑体辐亮度，ε是海水的发射率，R′_⊥与R′_∥分别是红外波段下海水的垂直与水平极化状态下的菲涅尔反射系数.
　　考虑摄像因子，则式(6)修正为

　(7)

如果不考虑太阳反射，即如果是黑夜时，则式(7)变为

N=N_B^.ε^.g　(8)

海水的黑体辐射亮度为

　(9)