隨著微光夜視成像技術的發(fā)展,各種基于微光成像原理的軍事武器系統(tǒng)和民用設備陸續(xù)被研制。利用微光成像仿真技術來試驗和評估微光成像系統(tǒng)的性能可以為系統(tǒng)的優(yōu)化設計提供參考依據(jù),縮短系統(tǒng)的設計周期。此外,微光仿真系統(tǒng)能夠為微光目標的檢測跟蹤技術提供視頻源,促進目標檢測跟蹤技術的發(fā)展。本文結合Visual C++編程語言、OpenGL圖形應用接口以及OpenCV計算機視覺庫對vieWTerra視景平臺進行二次開發(fā),完成微光夜視系統(tǒng)的模擬仿真。首先簡要敘述了微光夜視系統(tǒng)的成像原理,根據(jù)微光輻射在ICCD中的傳遞過程和ICCD的成像機制,建立相應物理效應的理論數(shù)學模型;然后利用vieWTerra以及3dsMax自主設計了一套可見光場景仿真系統(tǒng),模擬出的可見光場景作為ICCD仿真的視頻源。在微光仿真之前,為了保證微光成像仿真的實時性,本文提出兩種仿真預處理方法:微光大氣透過率數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建以及目標紋理材質的設置,之后根據(jù)微光成像系統(tǒng)的建模仿真理論,利用信號傳遞特性數(shù)學計算表達式、基于調制傳遞函數(shù)的光電成像系統(tǒng)模型以及高斯噪聲分別對微光成像系統(tǒng)的信號傳遞特性、空間傳遞特性以及噪聲效應進行了仿真,成功達到以軟... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１直視型、間視型微光夜視系統(tǒng)的結構框圖??直視型微光夜視系統(tǒng)的工作原理為：當外界夜天光照射目標時，由目標反射或者散??

電荷耦合器件（ＩＣＣＤ）在弱光下的成像性能較好，因此本文對ＩＣＣＤ微光系統(tǒng)的仿真進??行研宄。在ＩＣＣＤ中，熒光屏輸出的光子圖像會先經(jīng)中繼元件投射到ＣＣＤ上，ＣＣＤ再??把生成的電荷包轉移出去進行成像顯示，ＩＣＣＤ的成像原理如圖２．２所示。??ｉ?！??物鏡ｉ?光電陰極?微通道板?熒光屏?｜?ｃｃｄ?視頻電路?顯示器?目鏡??Ｉ?！??Ｉ?！??Ｉ?！??Ｉ?｜??！?像増強器?１??＼?乂?’??圖２．２?ＩＣＣＤ成像原理圖??在ＩＣＣＤ仿真的過程中，目標和背景的材質、大氣環(huán)境、器件參數(shù)等都需要考慮。??ＩＣＣＤ仿真的任務是通過建立成像系統(tǒng)的理論模型，結合目標、背景的光學特性，實現(xiàn)??對成像系統(tǒng)性能的準確預測。按照ＩＣＣＤ成像的物理過程，仿真模型中所考慮的主要物??理效應為：信號傳遞特性、空間傳遞特性以及噪聲效應。??２．２?ＩＣＣＤ的信號傳遞特性模型??由ＩＣＣＤ的工作原理可知，夜天光的輻射特性、景物的反射特性、大氣傳輸特性以??及ＩＣＣＤ的結構參數(shù)都會影響微光夜視圖像的輸出輻亮度，本節(jié)著重介紹這些因素對輻??亮度的影響，推導并建立ＩＣＣＤ信號傳遞特性的數(shù)學模型。??２．２．１夜天輻射??夜天光的來源很多，如：月光、星光、月光和星光的散射光、太陽光以及大氣輝光??等

電荷耦合器件（ＩＣＣＤ）在弱光下的成像性能較好，因此本文對ＩＣＣＤ微光系統(tǒng)的仿真進??行研宄。在ＩＣＣＤ中，熒光屏輸出的光子圖像會先經(jīng)中繼元件投射到ＣＣＤ上，ＣＣＤ再??把生成的電荷包轉移出去進行成像顯示，ＩＣＣＤ的成像原理如圖２．２所示。??ｉ?！??物鏡ｉ?光電陰極?微通道板?熒光屏?｜?ｃｃｄ?視頻電路?顯示器?目鏡??Ｉ?！??Ｉ?！??Ｉ?！??Ｉ?｜??！?像増強器?１??＼?乂?’??圖２．２?ＩＣＣＤ成像原理圖??在ＩＣＣＤ仿真的過程中，目標和背景的材質、大氣環(huán)境、器件參數(shù)等都需要考慮。??ＩＣＣＤ仿真的任務是通過建立成像系統(tǒng)的理論模型，結合目標、背景的光學特性，實現(xiàn)??對成像系統(tǒng)性能的準確預測。按照ＩＣＣＤ成像的物理過程，仿真模型中所考慮的主要物??理效應為：信號傳遞特性、空間傳遞特性以及噪聲效應。??２．２?ＩＣＣＤ的信號傳遞特性模型??由ＩＣＣＤ的工作原理可知，夜天光的輻射特性、景物的反射特性、大氣傳輸特性以??及ＩＣＣＤ的結構參數(shù)都會影響微光夜視圖像的輸出輻亮度，本節(jié)著重介紹這些因素對輻??亮度的影響，推導并建立ＩＣＣＤ信號傳遞特性的數(shù)學模型。??２．２．１夜天輻射??夜天光的來源很多，如：月光、星光、月光和星光的散射光、太陽光以及大氣輝光??等

【參考文獻】：
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[5]基于OGRE的微光成像系統(tǒng)仿真[D]. 謝婕.西安電子科技大學 2013
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本文編號：3462348