基于實(shí)拍圖像的紅外圖像波段拓展方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-12 10:01
紅外輻射可根據(jù)波長(zhǎng)分為多個(gè)不同波段,而紅外圖像在成像時(shí)候由于紅外輻射特性以及成像探測(cè)器特性原因,一次只能輸出某一特定波段的圖像,因此由一個(gè)波段圖像通過(guò)波段拓展得到其他波段圖像對(duì)于各種紅外設(shè)備裝備的研發(fā)、性能評(píng)測(cè)改進(jìn)等都具有研究?jī)r(jià)值。本文圍繞如何使用實(shí)拍紅外圖像拓展轉(zhuǎn)換出其他波段圖像進(jìn)行了以下幾點(diǎn)研究:(1)從紅外成像原理出發(fā),分析了紅外輻射經(jīng)過(guò)傳輸最終生成圖像的整個(gè)過(guò)程,基于紅外成像原理,闡述了紅外成像的過(guò)程,主要包括三個(gè)部分:目標(biāo)紅外輻射相關(guān)規(guī)律,紅外輻射在大氣傳輸中的特性分析,紅外輻射被探測(cè)器接收后探測(cè)器系統(tǒng)效應(yīng)分析;(2)研究了通過(guò)反演—重構(gòu)進(jìn)行波段拓展的過(guò)程,首先通過(guò)成像過(guò)程的反向過(guò)程依次去除傳感器效應(yīng)、大氣效應(yīng),然后反推出目標(biāo)本征溫度,然后使用得到的溫度圖像模擬成像正向過(guò)程,使用經(jīng)由反演得到的溫度結(jié)果得到另一波段的該場(chǎng)景紅外圖像,基于物理過(guò)程的波段拓展具有較高可信度;(3)針對(duì)基于物理過(guò)程的反演—重構(gòu)的波段拓展過(guò)程需要收集大量參數(shù),過(guò)程繁瑣等不足之處,結(jié)合近年來(lái)在圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換、圖像生成等領(lǐng)域熱門(mén)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò),對(duì)于深度學(xué)習(xí)能否應(yīng)用在在紅外圖像波段拓展任務(wù)上進(jìn)行了研究,嘗試使用...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
紅外成像流程圖
第二章 紅外成像理論9圖2.2 黑體輻出度與溫度和波長(zhǎng)的關(guān)系圖圖中繪制了 800K 到 1200K 之間不同溫度的輻出度曲線,可以看到對(duì)于不同溫度的黑體,其輻出度變化趨勢(shì)是相同的,都是先增高,到達(dá)一個(gè)極大值后開(kāi)始下降,曲線下方所包圍的面積即代表了全輻射出射度,可以看出隨著溫度升高,全輻出度也迅速增加。每條曲線極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)叫峰值波長(zhǎng),從曲線變化趨勢(shì)可以看到,隨著溫度升高,峰值波長(zhǎng)在減小。對(duì)普朗克公式求偏導(dǎo)bbdMd 并令 =0bbdMd ,變形后可以得到:m T = b(2-2)這個(gè)公式被稱為維恩位移定律,它描述了黑體光譜輻射出射度極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的黑體溫度之間成反比
紅外輻射特性,然后根據(jù)需要對(duì)其添加成像過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的各種效應(yīng),來(lái)得到所需條件下的紅外圖像。紅外反演就是紅外輻射成像過(guò)程的逆過(guò)程,紅外反演的整體過(guò)程如下圖3.1所示:圖3.1 紅外圖像反演流程圖可以從圖中看出,紅外圖像反演過(guò)程就是成像過(guò)程的逆過(guò)程,其中涉及到的各部分效應(yīng)的產(chǎn)生原理,計(jì)算方法等都一樣,只是一個(gè)是添加,一個(gè)是去除。3.2 數(shù)據(jù)定標(biāo)紅外成像系統(tǒng)接受光學(xué)鏡頭會(huì)聚來(lái)的紅外輻射并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)電信號(hào)的過(guò)程便是光
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光譜學(xué)的早期發(fā)展史及其意義[J]. 高海,呂仕儒. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]基于有限差分的海面紅外溫度場(chǎng)迭代建模方法[J]. 李敏,徐中外,解鴻文,邢宇航. 紅外技術(shù). 2018(08)
[3]基于LANDSAT 8衛(wèi)星熱紅外影像反演珠江口海表溫度[J]. 段廣拓,陳勁松,張彥南,王久娟,韓宇. 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]基于Fluent的飛行器流場(chǎng)建模與紅外輻射特性分析[J]. 吳沿慶,廖守億,張作宇,李晨霖,何德勝. 紅外與激光工程. 2018(07)
[5]基于熱紅外遙感數(shù)據(jù)遼東地?zé)釁^(qū)地表溫度反演[J]. 賀金鑫,孫煥朝,李文慶,鄭博夫,姜天. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(01)
[6]基于Landsat8影像和劈窗算法的濟(jì)南地區(qū)地表溫度反演[J]. 王菲. 綠色科技. 2015(08)
[7]基于MERSI數(shù)據(jù)的單通道法反演地表溫度[J]. 石玉,宮恒瑞,李聰. 陜西氣象. 2014(06)
[8]基于OSG的紅外動(dòng)態(tài)場(chǎng)景仿真[J]. 黃建峰,范小禮,王俊. 紅外與激光工程. 2013(S1)
[9]矩形噴管外尾焰紅外輻射特性的數(shù)值計(jì)算[J]. 馮云松,李曉霞,路遠(yuǎn),金偉. 兵工學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]裝甲車輛與地面背景的熱交互作用及紅外仿真[J]. 韓玉閣,成志鐸,任登鳳,宣益民. 紅外與激光工程. 2013(01)
博士論文
[1]紅外成像傳感器仿真建模及模型仿真度評(píng)價(jià)[D]. 張福娣.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]高真實(shí)感紅外場(chǎng)景實(shí)時(shí)仿真技術(shù)研究[D]. 黃曦.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]紅外焦平面成像系統(tǒng)建模及TOD性能表征方法研究[D]. 王曉蕊.西安電子科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]多波段空中目標(biāo)紅外仿真研究[D]. 王昭.電子科技大學(xué) 2018
[2]背景/目標(biāo)紅外特性反演與圖像仿真技術(shù)研究[D]. 董健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]地面背景紅外紋理生成及在場(chǎng)景仿真中的應(yīng)用[D]. 郜龍浩.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]基于OGRE的紅外成像實(shí)時(shí)仿真方法研究[D]. 王波.西安電子科技大學(xué) 2010
[5]面向OGRE的紅外紋理設(shè)計(jì)與生成方法研究[D]. 趙燦.西安電子科技大學(xué) 2010
[6]基于波段拓展的多波段紅外圖像仿真[D]. 李江濤.西安電子科技大學(xué) 2010
[7]基于ETM+熱紅外波段的南京地區(qū)地表溫度反演算法研究[D]. 朱文娟.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3279701
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
紅外成像流程圖
第二章 紅外成像理論9圖2.2 黑體輻出度與溫度和波長(zhǎng)的關(guān)系圖圖中繪制了 800K 到 1200K 之間不同溫度的輻出度曲線,可以看到對(duì)于不同溫度的黑體,其輻出度變化趨勢(shì)是相同的,都是先增高,到達(dá)一個(gè)極大值后開(kāi)始下降,曲線下方所包圍的面積即代表了全輻射出射度,可以看出隨著溫度升高,全輻出度也迅速增加。每條曲線極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)叫峰值波長(zhǎng),從曲線變化趨勢(shì)可以看到,隨著溫度升高,峰值波長(zhǎng)在減小。對(duì)普朗克公式求偏導(dǎo)bbdMd 并令 =0bbdMd ,變形后可以得到:m T = b(2-2)這個(gè)公式被稱為維恩位移定律,它描述了黑體光譜輻射出射度極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的黑體溫度之間成反比
紅外輻射特性,然后根據(jù)需要對(duì)其添加成像過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的各種效應(yīng),來(lái)得到所需條件下的紅外圖像。紅外反演就是紅外輻射成像過(guò)程的逆過(guò)程,紅外反演的整體過(guò)程如下圖3.1所示:圖3.1 紅外圖像反演流程圖可以從圖中看出,紅外圖像反演過(guò)程就是成像過(guò)程的逆過(guò)程,其中涉及到的各部分效應(yīng)的產(chǎn)生原理,計(jì)算方法等都一樣,只是一個(gè)是添加,一個(gè)是去除。3.2 數(shù)據(jù)定標(biāo)紅外成像系統(tǒng)接受光學(xué)鏡頭會(huì)聚來(lái)的紅外輻射并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)電信號(hào)的過(guò)程便是光
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光譜學(xué)的早期發(fā)展史及其意義[J]. 高海,呂仕儒. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]基于有限差分的海面紅外溫度場(chǎng)迭代建模方法[J]. 李敏,徐中外,解鴻文,邢宇航. 紅外技術(shù). 2018(08)
[3]基于LANDSAT 8衛(wèi)星熱紅外影像反演珠江口海表溫度[J]. 段廣拓,陳勁松,張彥南,王久娟,韓宇. 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]基于Fluent的飛行器流場(chǎng)建模與紅外輻射特性分析[J]. 吳沿慶,廖守億,張作宇,李晨霖,何德勝. 紅外與激光工程. 2018(07)
[5]基于熱紅外遙感數(shù)據(jù)遼東地?zé)釁^(qū)地表溫度反演[J]. 賀金鑫,孫煥朝,李文慶,鄭博夫,姜天. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(01)
[6]基于Landsat8影像和劈窗算法的濟(jì)南地區(qū)地表溫度反演[J]. 王菲. 綠色科技. 2015(08)
[7]基于MERSI數(shù)據(jù)的單通道法反演地表溫度[J]. 石玉,宮恒瑞,李聰. 陜西氣象. 2014(06)
[8]基于OSG的紅外動(dòng)態(tài)場(chǎng)景仿真[J]. 黃建峰,范小禮,王俊. 紅外與激光工程. 2013(S1)
[9]矩形噴管外尾焰紅外輻射特性的數(shù)值計(jì)算[J]. 馮云松,李曉霞,路遠(yuǎn),金偉. 兵工學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]裝甲車輛與地面背景的熱交互作用及紅外仿真[J]. 韓玉閣,成志鐸,任登鳳,宣益民. 紅外與激光工程. 2013(01)
博士論文
[1]紅外成像傳感器仿真建模及模型仿真度評(píng)價(jià)[D]. 張福娣.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]高真實(shí)感紅外場(chǎng)景實(shí)時(shí)仿真技術(shù)研究[D]. 黃曦.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]紅外焦平面成像系統(tǒng)建模及TOD性能表征方法研究[D]. 王曉蕊.西安電子科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]多波段空中目標(biāo)紅外仿真研究[D]. 王昭.電子科技大學(xué) 2018
[2]背景/目標(biāo)紅外特性反演與圖像仿真技術(shù)研究[D]. 董健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]地面背景紅外紋理生成及在場(chǎng)景仿真中的應(yīng)用[D]. 郜龍浩.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]基于OGRE的紅外成像實(shí)時(shí)仿真方法研究[D]. 王波.西安電子科技大學(xué) 2010
[5]面向OGRE的紅外紋理設(shè)計(jì)與生成方法研究[D]. 趙燦.西安電子科技大學(xué) 2010
[6]基于波段拓展的多波段紅外圖像仿真[D]. 李江濤.西安電子科技大學(xué) 2010
[7]基于ETM+熱紅外波段的南京地區(qū)地表溫度反演算法研究[D]. 朱文娟.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3279701
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