天空背景红外图像仿真

为了使天空背景辐射强度光谱分布最终生成红外探测器焦平面上背景辐射功率分布图像,需要对天空背景辐射各影响因素进行分析,建立准确的背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型.本文利用MODTRAN软件计算不同天候条件下的天空背景辐射强度光谱分布,建立了背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型,给出了天空背景在焦平面上的辐射功率计算方法,利用天空背景辐射功率分布生成其红外图像.最后编写了仿真软件,生成不同天候天空背景图像,并与红外热像仪拍摄的天空背景图像进行了比对,其变化趋势有较高的一致性.     

天空背景红外图像仿真

为了使天空背景辐射强度光谱分布最终生成红外探测器焦平面上背景辐射功率分布图像,需要对天空背景辐射各影响因素进行分析,建立准确的背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型。本文利用MODTRAN软件计算不同天候条件下的天空背景辐射强度光谱分布,建立了背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型,给出了天空背景在焦平面上的辐射功率计算方法,利用天空背景辐射功率分布生成其红外图像。最后编写了仿真软件,生成不同天候天空背景图像,并与红外热像仪拍摄的天空背景图像进行了比对,其变化趋势有较高的一致性。     

云背景红外天空图像的统计模型与仿真

以实测红外云背景天空图像为研究对像,重点对其傅里叶功率谱、灰度分布等统计特性进行了分析,并通过对功率谱函数和灰度分布函数的拟合构造了目标图像的参数模型.与传统的基于背景红外成像特性三要素的模型相比,本模型参数大大减少且没有冗余信息,更有利于控制和使用.为实际应用的需要和验证模型的有效性,以所构造的模型为基础,设计适当的仿真算法生成了云背景红外天空仿真图像,并对仿真图像质量进行了检验.实验结果表明,使用文中的仿真算法得到的仿真图像与具有相同模型参数的真实图像的相似度大于80%,且具有较强的视觉相似性,证明了模型的有效性.     

天空背景下红外小目标检测算法

针对空中背景下红外目标由远及近的过程中的特征变化,提出了一种基于变分辨率信息的融合思想的移动小目标的检测算法,实验结果表明该算法能有效地检测和跟踪点目标、斑点目标和面目标,并且而且运算量小,检测速度快;     

海天背景下的红外序列图像仿真

对于红外成像制导仿真而言,无论是半实物仿真还是数学仿真,关键在于红外序列图像的生成．该文介绍通过OpenGL模拟海天背景下舰船目标的红外序列图像．首先对舰船目标进行三维建模,分析目标背景的温度场和红外辐射特性,同时通过Lowtran7软件来计算大气传输中的辐射衰减,对得到的辐射量进行量化,最后利用双缓存技术实现红外图像的动态生成．     

飞机目标的红外建模与探测器成像

基于红外物理学、热传递学,分析了飞机飞行过程中的主要辐射源.运用商业软件FLUENT,计算得到了飞机温度场和辐射场分布.综合大气透过率、探测器响应等因素影响,推导导引头探测器的基本教学模型.最后在搭建OpenGL软件平台的基础上,通过实验得到了导引头探测器接收到的飞机红外辐射图像.     

基于多旋涡湍流模型的红外退化图像仿真

大气湍流效应会导致红外成像降质,为了有效模拟复杂湍流场引起的红外图像模糊现象,本文综合考虑湍流场中旋涡尺度、强度、数量和旋涡随机偏移等因素,提出一种基于改进类高斯点扩展函数的多旋涡湍流模型,对红外图像进行退化仿真;为了定量评估仿真图像的模糊程度,利用模糊图像中心像素向周围扩散的特点,提出基于相邻像素-锐度的图像降质模糊度评估方法。实验结果表明：所提出的退化模型具有图像质量变化平稳、模型参数细致、仿真可控性强等特点,并且所提出的评估方法能准确地反映图像的降质模糊度。     

红外成像大气作用效果模拟

在大气传输理论的基础上研究了红外成像大气作用效果的模拟方法，指出大气效应主要是由湍流和气溶胶的作用引起的，继而分别给出了湍流和气溶胶调制传递函数模型及其参数的预测方法，两调制传递函数相乘即可得到总的大气调制传递函数，并通过计算机模拟验证了此方法的有效性和可行性。     

用Kalman滤波改进的背景建模红外运动目标检测

针对运动目标检测中的背景重建问题,提出一种用Kalman滤波理论改进混合高斯背景模型的建模方法,进行背景图像的重建和更新.把当前帧目标图像与背景图像进行差分运算,检测出运动目标.通过红外图像库中标准数据集的测试,实验结果验证了该方法应用于红外图像运动目标检测的有效性.     

飞行对抗场景中云红外图像仿真研究

云背景对各种红外探测系统的探测识别能力有很大影响。为了更好的研究云背景对红外探测系统的影响,需要建立准确、形象、直观的探测器观察到的云背景红外辐射模型,生成相应的云红外图像。利用分形云插值计算方法和高斯一维随机插值算法,建立云的运动模型和光照模型,利用云层浓度跟高度的关系建立云层模型,实现了对云层形象、直观、准确的仿真。研究结果对红外制导武器在有云飞行对抗过程中的抗干扰评估具有一定参考价值。     

降水预报的红外遥感方法研究

利用现代化卫星、地面遥感探测手段，对华南地区（以广州为主）地表、大气逆辐射和云体发展进行了长时间跟踪观测，旨在掌握不同天气状况下地表辐射变化规律，并以地面有效辐射（Ｆ０）作为降水预报因子，初步估算了Ｆ０、云体厚度与降水强度的关系．     

基于OpenGL红外视景仿真研究

在建立目标三维温度场和红外辐射场的基础上，考虑相应的大气传输修正，提出了基于OpenGL的目标和背景模拟方法；简单介绍了基于OpenGL工具创建三维图形的步骤，并依据创建步骤对目标、背景模拟生成进行具体分析；借助于专业的CAD软件对目标进行几何建模，并将计算的辐射亮度量化为灰度值进行渲染处理；依据数据库技术，选用合适实拍背景图像处理后纹理映射生成背景；并利用OpenGL的双缓存技术实现红外视景的动态生成．     

视景仿真红外图象研究的红外辐射模型研究

本文进行了红外图像仿真技术研究,主要解决了以下问题：（1）分析了目标红外辐射特性,主要从普朗克辐射定律入手,考虑了目标对观察者倾角的影响,最后得出目标各点得辐射度。（2）利用气象学知识,对大气红外辐射透过率计算方法进行了讨论（3）介绍灰度量化方法,完成软件编程,实现红外图像的仿真。最终得到了与真实红外图像相比较为相近的红外仿真结果。     

基于知识的红外图像背景抑制

在背景抑制时,先对可能的地物或地面的像素点进行标识,然后用像素灰度减本行（相邻行）灰度均值的方法却除大云图,大片地物和消除大气温度分布不均的影响,用模式识别方法识别图像下部存在的大地物或地面,将地面或与地面连通的地物去除,提出的基于知识的背景抑制方法具有运算量小,便于实时处理并能去除大部分的背景等特点,实验表明,该方法能有效地抑制复杂红外图像背景。     

长波辐射的温度效应对气候模拟结果的影响研究

把长波辐射平均项透射率的不同计算方法应用于全球范围的ｐ－σ混合坐标系五层模式，分别对夏季气候进行了模拟，结果表明，面透射率τ的计算可采用插值方法以节省机时，长波辐射的温度效应对模拟结果有一定影响，特别是对于温度场和降水量的模拟。模拟和观测结果的对比和统计检验表明，从与实际相符和节省机时这两方面权衡，进行温度证正的插值计算法可满足模拟要求。     

海面目标与海天背景合成的红外图像数值模拟方法

在对海面目标红外图像理论模拟的研究中,已经能分别计算出目标和海面大气背景的红外图像,作者研究了在此基础上用数值方法模拟海面目标和海天背景合成的红外图像的计算原理和方法,编制了生成合成红外图像的计算软件并计算了某舰的模拟热像。     

海面背景红外目标的识别算法

为了实现多角度状态的舰船目标识别,针对低信噪比下海面背景的目标红外图像,提出了一种基于分段拟合的稳定提取海天线信息的算法。在此基础上对经过目标分割后得到的感兴趣区域统计提取舰船目标的形状特征、位置特征等,考虑海面的干扰目标,设计综合分类器,通过对提取的各目标特征进行概率融合的方法实现目标判断。进行了仿真平台软件的试验测试。结果表明,使用该算法可以实现在不同环境和未知海天线的情况下对海面舰船目标多角度状态的可靠识别。     

提高红外点目标图像单帧检测概率的背景抑制法

给出了一种低信噪比红外点目标图像检测的新方法，利用背景图像相对于目标图像具有相关长度长、在频域空间处于低频部分的特点，提出了在空域对红外点目标场景图像进行高通滤波的方法，达到抑制背景、提高目标图像信噪比的效果，进一步讨论了自适应门限曲面函数的建立，实验表明，该方法可以在满足本要求的红外点目标图像信噪比和虚警目标个数的条件下，最大可能地提高红外点目标图像的检测概率。     

基于仿生视觉机制的红外与可见光图像融合

为实现红外图像与可见光图像的融合,设计了以响尾蛇的视觉成像机制为基础的红外图像与可见光图像融合神经网络结构.首先根据双模式细胞的6种响应模式,得到红外和可见光图像的6种响应结果,然后以视觉感受野数学模型为基础,将6种双模式细胞响应输入到由ON对抗系统和OFF对抗系统组成的双层网络结构中,最后输出R、G和B 3个通道的映...     

基于OpenGL的被动红外探测器三维仿真研究

被动红外探测器是入侵报警系统中的关键组成部分,其探测空间是系统设计和效能评估中的首要考核指标。然而,由于探测空间具有不可见和无法直接感知的特点,难以对探测范围进行直观有效的考核。基于视景仿真平台Vega Prime和开放图形库OpenGL,设计并实现了被动红外探测器三维仿真系统。根据探测器的性能参数、安装角度和安装位置,可自动计算并展现该探测器的可视化探测空间。实验结果表明,可视化探测空间与真实探测空间基本符合,能够满足入侵报警系统智能辅助设计和效能评估的要求,具有较强的实用性。