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HLA环境下海天背景/目标红外成像实时仿真系统研究

作 者: 徐雅明
导 师: 张桂林
学 校: 华中科技大学
专 业: 模式识别与智能系统
关键词: 红外成像仿真 场景几何建模 投影网格 红外辐射离线计算 真实感融合
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 93次
引 用: 1次
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内容摘要


红外成像仿真技术对于精确制导武器的研制具有十分重要的意义。本文主要研究的是海天背景和目标红外成像实时仿真。内容涉及以下几个方面:海天背景几何建模、无人飞行器及其尾焰的几何建模、海天背景红外辐射离线建模、无人飞行器蒙皮及其尾焰的红外辐射离线建模以及基于纹理图像和相应红外辐射数据融合的具有真实感纹理的红外图像生成等。海天背景及目标几何建模是红外成像仿真的基础。本文采用基于统计模型的海面高程建模算法,并结合基于投影网格的海面网格生成算法,实现了支持任意漫游的无限大海面。此外,还对投影网格做出了适当的改进;在分析了传统天空建模方法的基础上,提出了自适应圆形天空顶建模方法;在目标建模方面,主要是提出了一种基于几何形状和粒子系统相结合的尾焰绘制方法。海天背景及目标红外辐射建模是红外成像仿真的核心。本文在红外辐射原理的基础上,通过对背景和目标作合理的假设,简化海天背景红外辐射模型、无人飞行器蒙皮红外辐射模型,使得能够离线预先计算这些模型,大大提高了仿真的实时性,并对其合理性进行了阐述。此外在实测的红外辐射数据基础上,简化了无人飞行器尾焰红外辐射模型。利用纹理图像调制其相应的红外辐射数据来融合得到具有真实感纹理的海天背景和无人飞行器尾焰红外辐射图像。将蒙皮辐射数据映射到灰度级来渲染得到蒙皮中间结果,然后通过逆映射得到无人飞行器蒙皮红外辐射图像。最后在海天背景红外图像基础上,按照一定准则叠加各个目标,并可模拟若干探测器成像特性,最终合成了海天背景和目标在红外波段下所成的像。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-21
  1.1 论文的研究背景及意义  8-9
  1.2 红外成像仿真的研究现状  9-17
  1.3 论文的研究内容  17-21
2 海天背景及目标几何建模  21-52
  2.1 海面场景建模  21-43
  2.2 天空场景建模  43-47
  2.3 目标几何建模  47-51
  2.4 本章小结  51-52
3 海天背景及目标红外辐射建模  52-61
  3.1 背景、目标的红外辐射模型以及红外辐射大气衰减模型  52-54
  3.2 海天背景红外辐射离线计算  54-57
  3.3 无人飞行器蒙皮红外辐射离线计算  57-59
  3.4 无人飞行器尾焰红外辐射简化模型  59-60
  3.5 本章小结  60-61
4 真实感纹理的红外图像生成  61-72
  4.1 海天背景红外辐射与其纹理的融合  61-66
  4.2 目标成像中间结果向红外辐射图像转换  66-69
  4.3 利用背景、目标红外辐射图像合成最终的红外场景图像  69-71
  4.4 本章小结  71-72
5 HLA环境下红外成像实时仿真系统的设计与实现  72-80
  5.1 HLA基本概念  72-73
  5.2 红外成像实时仿真系统面向对象设计  73-74
  5.3 红外成像实时仿真系统的实现  74-79
  5.4 本章小结  79-80
6 总结和展望  80-82
  6.1 工作总结  80-81
  6.2 研究展望  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-90
附录1 攻读硕士期间发表论文目录  90

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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