红外成像制导半实物仿真系统研究

红外图像的生成是红外成像制导半实物仿真试验中的一个关键技术.设计了一个红外成像制导半实物仿真系统,利用Multigen Creator建立目标和背景的三维模型,利用Vega中基于大气传输模型的SensorVision模块建立目标与背景的红外模型,生成目标及场景的红外图像.并将该红外图像应用于实际的某红外成像半实物仿真试验系统中,试验效果良好,达到预期目标.     

红外隐身涂料涂敷效果仿真

通过涂料的涂敷实现隐身是装备隐身的主要手段之一。针对涂敷过程的特点,提出了一种涂敷效果的红外仿真模型。首先,根据海上目标的特定环境,基于目标面元的计算,建立了海上目标的红外隐身涂料辐射模型;其次,根据探测器目标检测特点,给出了相应的红外检测模型;最后,综合目标的辐射与探测器的接收效果,给出了整体的涂敷仿真方法,建立了相应的涂敷效果仿真平台。多种实验证明,本文的算法速度快,红外仿真效果与实际接近,并且可以通过参数方便地进行调整,以显示不同涂敷方法和不同环境下的影响效果。     

海洋表面红外成像模拟

主要工作是对利用海浪谱模型，生成了海洋表面几何构形。考虑海洋表面自身的红外辐射以及海洋表面对太阳辐射和周围环境辐射中红外辐射的反射辐射，建立了海洋表面的红外光照模型。利用海洋表面的几何构形和红外光照模型的计算结果，生成了海洋表面的红外模拟图像。所模拟的图像符合实际情况，效果逼真，可以用于海洋背景下的红外目标的识别和仿真应用。     

高速运动物体的计算机红外成像仿真

高速运动学物体的计算机红外成像仿真在国防、军事、遥感探测等许多领域有着广泛的应用价值。本文从红外物理学、流体力学、空气动力学以及传热学的基本理论出发,通过分析高速运动物体表面与流体之间的传热过程以及其它影响春红外成像的因素,提出了一个精确地反映气动加热作用机理的、简化的高速运动物体的计算机红外成像仿真模型。从实验结果看,该模型的红外仿真效果较理想。     

空空导弹红外成像制导系统仿真研究

围绕着红外成像空空导弹制导跟踪算法研究和评估的需要,提出了一种红外成像制导系统仿真实现的方法.方法采用空气动力学开源软件FlightGear和计算机图形学的函数库,在仿真中采用目标和导弹的六自由度模型,提供了必要的目标和导弹的动力学特性以及目标红外辐射特性.仿真系统中每个模块都可以根据自己的研究需要加载不同的算法,而且对不同的导引头设置起来很简单,有效保证导弹制导系统制导和跟踪算法的研究和调试需要.目前该系统已在某型红外成像空空导弹的制导系统跟踪算法研究中获得应用,并取得了很好的效果.     

海战场环境实时红外视景仿真

海战场环境实时红外视景仿真已成为提高军事训练水平的重要手段,也是对装备进行性能评估的重要方法。简单介绍了红外视景仿真的发展现状,并依据视景仿真步骤重点对目标模拟和背景模拟进行具体研究;对如何提高实时性给出了具体思路,最后对红外视景生成结果进行分析。所仿真的红外视景符合实际情况,效果逼真,可以用于对装备的性能评估和战术应用研究。     

空空导弹红外成像导引头建模与仿真

红外成像导引头仿真平台是分析导引头性能的重要手段,通过分析红外成像导引头仿真系统的设计要求,建立了仿真系统的总体结构,主要包括红外图像合成系统、成像探测系统、图像处理系统和平台伺服控制系统,并描述了各子系统的功能、组成、模型原理和工作过程。它们模拟了导引头接收目标红外辐射、从背景和干扰中检测识别目标并进行跟踪的过程。给出了系统的实现途径和攻击仿真实例,验证了系统的有效性,表明系统可用于改进导引头的性能设计。     

基于大气传输模型的动态目标红外成像仿真

在建立目标热模型的基础上,考虑了红外辐射的大气吸收模型,进而提出了在动态目标红外仿真中大气透率的计算方法。利用计算机实现了汽车的三维造型,汽车表面红外辐射的计算大,气衰减量的计算,得到了经过大气衰减的红外模拟热像。     

用于场景仿真的红外烟幕模型及其特性分析

综合考虑烟幕的衰减作用和自身辐射,提出了一个可用于浸没于均质烟幕中场景的红外成像仿真计算的烟幕模型。从理论和红外场景成像仿真计算了烟幕的遮蔽率随衰减系数、观察距离、目标温度和烟幕等效温度的变化关系。理论推导表明烟幕的遮蔽率与衰减系数和观察距离相关,而与目标温度和烟幕等效温度无关;成像仿真结果则表明误差系数和观察距离对遮...     

基于BP神经网络的运动目标红外图像仿真

针对国内外红外图像仿真中采用热力学方法对物体温度场建模的不足,将基于BP神经网络的机器学习算法应用到物体的红外图像仿真中。根据车辆的红外特性将其表面划分为若干区域,并对所划区域的表面温度进行多次测量,得到训练样本集合,然后运用神经网络建立车辆的温度场模型,并对车辆在设定气候条件下的静止和运动状态进行仿真。根据仿真结果分析,此模型能够根据所设定的气候条件较准确地实时仿真运动目标的红外图像。     

基于气象学和传热学的城市建筑物红外成象模型

城市建筑物的红外特点仿真在国际军事上具有重大的意义。本文从气象学和传热学原理出发,对影响建筑物红外特性变化的各因素做了详尽的分析,首先计算了在某一气象条件下建筑物各部分逐时的日辐射强度,再用一维传热有限差分等方法求解建筑物的顶层、墙壁、窗玻璃水泥路、沥青路和土壤等不稳定传热而得到的随时间变化的外表现温度,最后绘制出不同时刻不同俯视角度的物红外图形,与经外测温计实测比较,本模型的结果与之相当吻合。     

面向对象的舰船红外特征实时动态仿真

讨论了面向对象的舰船红外特征实时动态仿真。基于UML，并通过采用面向对象的技术编制了舰船红外特征模拟软件，开发和维护的效率都比较高，并可模拟舰船在不同时刻、地理位置、航速、航向、风速等情况下的表面瞬时温度和红外特征，模拟的舰船表面瞬时温度随时间的变化与实测结果基本一致，能满足实时动态仿真的需要。     

运动目标的红外成像模型及其绘制

运动目标红外图像的真实感生成一向是红外场号生成中的难点。首先提出了一个运动目标的红外成像模型，它不仅结合了各种环境影响、目标表面几何形状、结构、热特性等因素，还考虑到内部热状态、以及目标在高速运动状态下的气动加热效果。另外，还设计了适用于红外图像的绘制方法，以提高红外图像的真实感效果并简化程序。在考虑到大气传输和传感器噪声对红外成像的影响后，给出了不同视点的运动目标的红外图像。从实验结果看，该模型及方法模拟效果真实，算法可靠。     

红外图像目标分割方法研究

针对红外图像目标准确分割的难题 ,提出了一种有效的目标分割方法。该方法所遵循的基本准则是 ,使区域内部所考虑的特征或属性相同或相似 ,而这些特征或属性在不同区域中则是不同的或存在差异的。依据这个准则运用最大距离法和自动增强图像分割门限的方法实现了红外图像中目标的准确分割 ,并且通过实验验证了本方法的有效性。     

基于非线性能量约束的实时红外亚图像目标跟踪

分析了玫瑰线扫描亚成像空间分布函数 ,提出了一种基于非线性能量约束的亚图像目标识别跟踪技术。该技术用修正的最大类间方差法分割亚图像 ,聚类并去除强背景干扰区域 ,对可能目标区域能量进行统计 ,选择区域能量最大者进行逐帧实时锁定跟踪 ,并对该技术的实时性进行了分析。DSP平台实验结果表明 ,所研究的技术是可行的 ,能够独立、稳定地识别跟踪目标 ,达到了预期的结果。     

子波变换在红外目标图像边缘提取中的应用

对红外目标图像进行了图像增强和边缘提取。首先采用直方图均衡、非线性灰度变换、滤波的方法对红外目标图像进行增强、抑制噪声 ,然后基于子波变换的原理 ,采用双阈值自动门限化方法 ,对增强后图像进行边缘提取。分别采用了经典的边缘检测方法、正交子波和非正交二次样条子波对红外图像进行了边缘提取试验 ,结果表明 ,采用非正交二次样条子波提取到的红外图像边缘比采用正交子波及经典的图像边缘检测方法的效果好。提出的方法不仅有较强的噪声抑制能力 ,而且检测到的边缘清晰准确。     

红外双色亚图像识别研究

研究了红外双色辐射特性和双色比识别特征 ,分析了红外亚成像的灰度与空域特征。研究了双色比区分伪目标 ,灰度扩展亚成像方法。研究了亚图像子块灰度直方图的迭代二值化 ,二值分割后的空域模糊分割。研究了单元扫描亚图像识别的特征参数 ,初始成像多帧配准识别实现低虚、漏警率目标检测 ,并通过锁定目标实施连续逐帧分割、识别。实验表明 ,所研究的红外双色亚成像识别方法适用于静止、慢速和快速红外目标的实时识别     

从因AGC受损的红外图像中计算点源能量比

通过分析光学系统的特性,利用点扩展函数,提出了用图像斑点的几何尺寸推算红外点源辐射强度比的方法。通过本方法对多帧因自动增益控制和成像设备饱和而受损的红外图像分析表明,红外辐射强度比的计算值和理论值是吻合的,证明了该方法的有效性。