發(fā)布時間：2020-09-17 21:29

　　 紅外仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。由于其基于計算機的仿真技術(shù)無需考慮頑固天氣以及巨大的人力物力就能夠進行試驗,因此無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家都對此領(lǐng)域的發(fā)展關(guān)心備至。其中,基于空中目標追蹤,空中高速移動的目標和背景的紅外仿真以及合成技術(shù)的研究尤其火熱。而對于空中的目標導彈,其主要的輻射源就是導彈尾焰,因此如何在復雜背景下快速探測尾焰是一個有巨大意義的研究課題。為了能夠有助于未來高空目標的探測與追蹤,就需要將目標與特定的場景進行一個疊合研究,通過目標與背景疊合的仿真實驗去確定目標在某些特定場景下的形態(tài)變化,進而為以后的目標探測或追蹤作一個引導的作用。本文因此基于尾焰目標和背景的輻射特性,研究尾焰目標與背景的疊合技術(shù),并在疊合過程中考慮了尾焰輻射變化所受的必要的外在影響。具體的工作內(nèi)容如下:(1)由于現(xiàn)階段疊合算法分為基于alpha疊合、基于梯度疊類以及基于多分辨疊合3大類~([51]),首先研究當中具有代表性的圖像疊合算法,包括:alpha合成算法、拉普拉斯金字塔算法,泊松編輯算法,并通過一些實驗驗證算法的場景適用性,選出適用于本文背景與目標疊合的算法雛形。(2)對大氣傳輸模型進行分析,并研究解決輻射傳輸方程的算法,然后基于大氣傳輸模型研究本次疊合需要的紅外背景輻射亮度的生成過程,包括:背景輻射亮度的計算,多線程讀取計算輻射亮度所需的各種參數(shù),紅外背景輻射亮度計算的軟件模型以及成果展示。(3)簡要介紹尾焰目標輻射亮度的計算方法,然后對于無規(guī)律性分布的尾焰輻射亮度研究并采用了IDW插值方法,并最終展現(xiàn)了尾焰目標紅外圖像。(4)利用泊松編輯方法對背景和尾焰目標進行疊合,同時考慮到尾焰目標在疊合過程中受到大氣傳輸?shù)挠绊懸约霸茖臃凑章实挠绊懰l(fā)生的變化。當待鑲嵌的目標和被鑲嵌的背景的色差相差過大時,直接進行泊松疊合會產(chǎn)生細節(jié)丟失的缺陷,因此對于泊松編輯的這個缺陷進行了改進,提出了保紋理細節(jié)的泊松編輯方法。主要是將目標通過雙邊紋理濾波分為基本層和細節(jié)層,目的是為了讓疊合算法能夠更加適用于這些場景的疊合。然后對于改進的泊松編輯算法的質(zhì)量進行了四方面的評價,通過評價的結(jié)果顯示了改進的泊松編輯的優(yōu)勢。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN219
【部分圖文】：

for(j=y;j<y+width;j++)C(i,j) = (1-a)*B(i,j)+a*A(i,j) //i,j 表示圖像坐標。利用圖2-1(a)圖2-1(b)進行 alpha 疊合，進而得到疊合圖，然后可以通過疊合的結(jié)果來分析其算法的優(yōu)劣性。(a) (b)圖2-1 目標與背景(a)為需要鑲嵌的目標；(b)為被鑲嵌的背景圖2-1(a)為要疊合的目標，圖2-1(b)為背景，即最終結(jié)果是將圖2-1(a)疊合進圖2-1(b)。使用 alpha 混合之后，無論 alpha[0,1]取什么值，疊合后的結(jié)果都類似于圖2-2所示的結(jié)果。圖2-2 alpha 疊合圖可以看到，在圖2-2中，目標和背景的疊合邊界有很明顯的縫隙，而且即使兩者分辨率一樣大

alpha疊合圖

拉普拉斯金字塔圖像實現(xiàn)如圖2-3所示。經(jīng)過圖2-3的步驟之后，可以得到背景與目標的拉普拉斯金字塔圖像LA和LB，然后對兩者進行有條件性的疊合獲得圖像 C，如圖2-4所示是算法實現(xiàn)流程圖。圖2-5是利用圖2-1進行拉普拉斯金字塔合成所得的合成圖像。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高婷;徐毓;徐廷新;帥利;;基于預處理的金字塔圖像融合算法[J];空軍預警學院學報;2013年05期

2 吳昊;徐丹;;數(shù)字圖像合成技術(shù)綜述[J];中國圖象圖形學報;2012年11期

3 劉武;葉振華;;國外紅外光電探測器發(fā)展動態(tài)[J];激光與紅外;2011年04期

4 傅新元;郭禾;王宇新;劉天陽;李寒;;基于摳像技術(shù)的圖像無縫融合算法[J];中國圖象圖形學報;2008年06期

5 肖甫,吳慧中,肖亮,湯楊;地面坦克目標紅外熱成像物理模型研究[J];系統(tǒng)仿真學報;2005年11期

6 高永攀,張建奇,黃曦,潘皓;低云中短波紅外表觀輻射模型研究[J];紅外與激光工程;2005年05期

7 毛克彪,覃志豪;大氣輻射傳輸模型及MODTRAN中透過率計算[J];測繪與空間地理信息;2004年04期

8 婁樹理,楊詠東,周曉東;基于OpenGL紅外視景仿真研究[J];煙臺大學學報(自然科學與工程版);2004年02期

9 孫毅義,董浩,畢朝輝,李治平;大氣輻射傳輸模型的比較研究[J];強激光與粒子束;2004年02期

10 李熙瑩,倪國強,蔡娜;紅外探測系統(tǒng)在反巡航導彈中的應(yīng)用[J];激光與紅外;2003年01期

相關(guān)博士學位論文 前3條

1 江照意;典型目標場景的紅外成像仿真研究[D];浙江大學;2007年

2 曹華梁;全天候戶外景象長波紅外成像建模與合成[D];華中科技大學;2005年

3 王章野;地面目標的紅外成像仿真及多光譜成像真實感融合研究[D];浙江大學;2002年

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 潘皓;云背景紅外輻射計算及圖像仿真[D];西安電子科技大學;2006年

2 史際剛;飛機尾焰紅外輻射特性研究[D];西北工業(yè)大學;2005年

本文編號：2821258