目標紅外熱像的等效輻射-匯聚法數(shù)值模擬
本文關鍵詞: 紅外成像 等效輻射 光學匯聚 蒙特卡羅法 大氣衰減 紅外傳輸 區(qū)域分割 出處:《哈爾濱工業(yè)大學學報》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為得到紅外成像陣列面上的目標輻照強度分布,提出等效輻射-匯聚法.將目標紅外成像過程分解為目標表面輻射場的產生和空間傳輸與紅外系統(tǒng)中的匯聚成像兩個階段.采用蒙特卡羅法模擬目標表面的等效輻射形成及其向紅外系統(tǒng)的傳輸過程;利用光學成像位置和光強變換關系確定目標任意點的成像方位及匯聚到成像點的輻照強度.以SDM標準飛機模型為對象,采用該方法模擬獲得了不同探測角度下的紅外熱像,并與從紅外成像陣列面發(fā)射光線的反向蒙特卡羅方法進行了計算效率的對比.計算結果表明:對于單個探測方位,等效輻射法與反向蒙特卡羅的計算效率相當;而對于多個探測方位,由于目標等效輻射(或輻射傳遞因子)的獨立性和可復用性,相對于反向蒙特卡羅法,等效輻射-匯聚法能夠提高計算效率,更便于工程應用.
[Abstract]:In order to obtain the target radiation intensity distribution on the infrared imaging array, An equivalent radiation-convergence method is proposed. The infrared imaging process of the target is decomposed into two stages: the generation of the radiation field and the spatial transmission of the target surface and the convergence in the infrared system. The Monte-Carlo method is used to simulate the equivalence of the target surface. Radiation formation and its transmission to infrared system; The imaging azimuth of the target at any point and the radiation intensity converging to the imaging point are determined by the relationship between the optical imaging position and the light intensity transformation. The infrared thermal images at different detection angles are obtained by using the SDM standard aircraft model as an object. The calculation efficiency is compared with that of the reverse Monte Carlo method which emits light from the infrared imaging array. The calculation results show that the equivalent radiation method is equivalent to the reverse Monte Carlo method for a single detection azimuth. For multiple detection azimuth, due to the independence and reusability of the target equivalent radiation (or radiation transfer factor), compared with the reverse Monte Carlo method, the equivalent radiation-convergence method can improve the computational efficiency and be more convenient for engineering application.
【作者單位】: 哈爾濱工業(yè)大學能源科學與工程學院;
【基金】:國家自然科學基金(51176038,51106036)
【分類號】:TN219
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,本文編號:1537917
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