实时红外场景产生器

介绍了一个由两片Ｉｎｔｅｌｉ８６０处理器构成的实时红外场景产生器，描述了该系统的硬件系统结构，叙述了用ｉ８６０实现红外场景图像序列计算的流程图，以及各主要部分的原理和实现方法，实验结果表明系统能够满足实际应用的要求．     

基于Wishbone-PCI核的红外图像实时处理仿真平台

简要介绍了Wishbone片上总线技术和Wishbone-PCI桥核的功能、内部结构和操作方式.基于Wishbone-PCI桥核设计并实现了以FPGA为主处理器、以主机为从处理器的红外图像处理仿真平台.该仿真平台成功地解决了硬件仿真阶段注入原始红外图像数据流困难,无法实时对比图像处理前/后效果的问题,能针对具体的图像处理算法,通过简单、灵活地配置PCI桥核的总线接口,实现图像处理模块的无缝嵌入,并在主机端实时显示处理前/后的图像,极大地提高了红外图像处理算法的调试效率.     

基于并行多DSP的实时红外动态场景仿真系统

根据实时红外动态场景仿真系统的实时性要求,设计并实现了一个以ADSP-TS201 DSP为核心处理器的并行多DSP系统.详细讨论了硬件系统设计、红外动态场景仿真算法的任务划分、并行绘制体系结构、多DSP的应用程序开发模型等.最后给出了实验测试结果.     

载体平台振动下红外系统成像模糊效应动态仿真

研究了载体平台振动条件下红外系统成像模糊效应模型,实现了系统成像模糊效应动态仿真。依据红外系统成像原理及平台振动规律,建立载体平台振动下红外系统成像模糊效应模型;通过研究模糊效应纹理预生成及实时采样方法,实现载体平台振动下系统成像模糊效应实时计算;基于仿真结果定量分析了载体平台不同振动条件下,红外系统成像质量退化程度。结果表明:载体平台振动时,振动振幅或振动频率增大都会导致红外系统成像质量严重退化;而且观测距离越远,载体平台振动对系统成像质量影响越明显。     

基于多核处理器的弹载嵌入式系统设计研究

基于实现目标探测识别以及高精度目标信息测量等复杂处理算法的目的,采用单片多核DSP TMS320C6678构成弹载高速多任务实时嵌入式处理平台,通过数据流处理模式的并行软件设计方法,将系统处理任务均衡分配到各处理器内核,以实现实时并行处理,提升弹载信息处理系统的功能和性能。开展基于多核处理器的并行软件研制、充分发挥多核处理能力将成为弹载嵌入式系统软件设计的新课题。     

基于嵌入式云技术的油井液位远程测试系统

针对油井液位远程测试系统中现场嵌入式设备计算资源不足和不能满足远程实时监控的问题,本文基于云计算技术,设计和实现了一套嵌入式云测试系统.基于亚马逊公司的Eucalyptus(桉树)云平台实现了云测试监控中心的功能.测控现场端采用STM32F103微处理器和S3C2440A微处理器实现了测控节点和嵌入式测控服务器的硬件开发,嵌入式测控服务器在嵌入式Linux操作系统的支撑下,通过KVM、QEMU实现了测试设备的虚拟化,测控节点和测控服务器之间采用Modbus通信协议.系统实现了实时测试和远程实时测控的功能,测试结果表明,能满足实际应用的需求.     

基于ARM 7处理器的嵌入式智能家居监控系统

以ARM7处理器LPC2136和实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ为基础,建立了基于LPC2136的嵌入式开发平台,通过GSM模块和无线红外遥控器,实现了多功能智能家居监控系统。并给出了硬件电路和软件流程。该系统在对操作和监控的实时性要求不高的情况下,具有较高的性价比。     

空中目标红外辐射特性计算与实时仿真

飞机红外仿真图像是空中目标红外识别算法的重要数据源,为改进飞机红外仿真效果并提高仿真实时性,在细节部分修正了现有红外计算方法并搭建了仿真平台。首先,全面分析了影响飞机红外辐射特性的因素,基于黑体辐射理论建立了蒙皮、尾喷管、尾焰、蒙皮对环境辐射反射的红外计算模型,修正了蒙皮温度和飞行速度这两个影响因素的计算方法;其次,基于VS2005 C++和三维渲染引擎OpenSceneGraph(OSG)搭建了一套仿真平台,该系统能动态改变飞机红外效果,实时生成飞机红外图像。实验结果表明:红外计算结果更精确,可以为空中目标红外识别算法提供数据;单目标仿真速率在100帧/s以上,满足实时仿真的要求。     

基于云平台的智能农业环境检测系统

嵌入式实时处理器与各种智能传感器的结合实现了底层农业信息的采集,处理器控制Wi-Fi网络设备接入互联网实现环境信息的网络传输,远程云服务器与数据库的结合实现环境信息数据的实时网络存储,基于Android或IOS的移动设备通过网络与云服务器连接实时获取环境数据信息。基于嵌入式实时处理器、智能传感器、高性能云平台、实时数据库与移动设备的新型智能农业环境检测系统也将极大的加速农业的现代化发展。     

空中目标红外场景建模及仿真研究

研究空中目标仿真场景中光谱发射率对仿真真实度的影响,在OGRE的红外场景仿真平台上,实现基于GPU空中目标红外场景仿真。利用Modtran软件计算红外场景的大气和环境辐射,得到了大气辐射和环境辐射特性。利用GPU的并行处理对数据进行采样,模拟出大气辐射传输效应和反射效应。基于OGRE红外场景仿真平台,实现空中目标场景的精细仿真。仿真结果表明,该方法在损失较小仿真效率的前提下,有效地提高了仿真的真实性。     

基于RTX和反射内存的红外景象投射系统实时性设计

红外景象投射是红外成像半实物仿真的关键技术,实时性是其重要性能指标。提出了一种红外景象投射系统设计方案,系统由红外图像生成和红外图像转换两部分组成。图像生成系统基于通用GPU实现,图像转换基于电阻阵列实现。根据仿真应用对像元规模和帧频的需求,采用反射内存网络实现图像数据传输和帧同步。通过红外图像帧周期测试,评估系统的实时性。测试结果表明,在Windows系统下红外图像生成帧周期不稳定,会出现随机性大幅度偏差。提出采用RTX的扩展的实时性设计,给出详细实现方案。试验结果表明:Windows系统中断响应的不确定性是影响图像帧频稳定的主要原因,基于RTX的实时性设计可以保证图像生成在帧同步控制下稳定地以200 Hz帧频运行。     

中波段动态海洋红外视景仿真

大面积动态海洋红外视景仿真是三维红外海战场环境仿真的重要内容,具有重要的应用价值。引入法线贴图,采用GPU着色器技术,提出了一种中波段动态海洋视景的生成方法,实现了逼真的红外海面视景实时仿真。基于矩形平面构建海洋模块,利用海面纹理的法线图,在GPU着色器中计算海面像素的辐射特性、辐射强度和方向。采用了一种基于纹理坐标操作的动态波浪模拟着色器算法实现海面法线的动态变化。提出了基于视点和视场检测的海洋模块调度策略以提高系统渲染效率。实验结果表明,该方法生成的红外海面视景渲染速度可达到80帧/s以上,满足实时仿真的要求,并能逼真地仿真中波段海面的光斑现象。     

基于增强现实的动态红外场景仿真系统设计研究

传统的仿真技术会受算法的复杂度、运算能力及接口等的限制。针对这一问题,设计了一种基于增强现实的思想在真实图像上进行实时动态红外场景仿真的系统。首先使用3DS MAX生成虚拟目标模型,再对虚拟目标模型进行几何一致性变换和红外辐射一致性变换,使用SURF-ORB特征匹配对探测器的运动姿态进行跟踪,最终通过光栅渲染使虚拟目标与真实场景进行虚实融合,完成基于增强现实的动态红外场景仿真系统的设计。实验结果显示,该系统能够实现高帧频、高真实性的红外仿真图像,具有较强的可扩展性。     

雷达电子战三维实时视景仿真系统的设计与实现

介绍了雷达电子战实时三维视景仿真系统的框架设计,设计了基于分步调入的实时三维视景仿真驱动算法。最后把本文设计思想和算法应用到实践,较好地解决了三维视景仿真系统对硬件的高依赖问题,保证了系统运行的实时性。     

DMD高帧频景像仿真系统驱动技术研究

基于数字微镜器件(DMD)构建的高帧频景像仿真系统,可以实现可见光和红外波段高帧频探测系统的功能和性能测试,其驱动技术是整个仿真系统的核心.以FPGA为核心,结合DMD的硬件特性和改进的PWM调制方法,完成DMD控制系统驱动设计,实现PCIe高速数据传输、DDR3数据存取以及DMD高帧频灰度图像显示,同时,利用WinDriver完成上位机PCIe驱动设计.通过实验验证,该驱动技术能够实现仿真系统以1 000 Hz高帧频显示8 bit灰度图像,满足高帧频探测系统测试需求,并可广泛应用于可见光和红外波段高帧频景像仿真系统的构建.     

高帧频DMD红外景象仿真设备电路与光学系统设计

针对红外半实物仿真试验中DMD红外景象仿真设备存在的时序同步、高帧频显示、光学匹配等使用问题,设计与研制了一套能够与常见被测红外凝视成像设备匹配使用的基于DMD的红外景象仿真设备。首先提出了合理可行的同步延时驱动方案和显示控制方案,设计与研制了同步信号处理电路和驱动电路,实现了仿真图像的时序同步和高帧频显示;其次根据常见被测红外凝视成像设备的光学参数,进行了光学系统设计与仿真,研制了照明光学系统和投影光学系统,实现了与常见被测红外凝视成像设备光学匹配。检测结果表明:该设备能够与多种被测红外凝视成像设备在时序上保持同步,并实现光学匹配,输出的仿真图像帧频可达300 Hz、最大可模拟温度为160℃、最小可模拟温差为0.03℃、最大图像对比度为0.7、空间非均匀性优于1%,已在红外半实物仿真试验中发挥了巨大作用。     

基于Creator和Vega的红外图像实时生成软件设计

针对红外成像仿真对高逼真高实时动态红外图像的需求,提出了一种以Visual C 为开发平台,基于可视化仿真软件Creator和Vega设计开发红外图像实时生成软件的方法.简要介绍了Creator软件的功能,分析了Vega开发环境的主要特点,给出了场景和红外辐射建模方法,重点讨论了在Vega环境下开发红外图像实时生成软件的设计流程和TMM工具、MAT工具以及Sensor模块功能模块的功用,同时对软件进行了实时性设计.     

分布式电子战视景仿真系统设计

分析了单机版电子战视景仿真系统的不足,提出了基于C／S模式的分布式电子战视景仿真系统,设计了系统的框架结构,并对系统涉及的3个重点部分分别进行了阐述。涉及的技术主要有模型的预处理方法、模型数据的组织与管理、传输协议的构造方法、客户端战情运行过程流程和客户端实时视景仿真方法等,在文章的最后还对下一步的工作进行了展望。     

海面背景红外实时仿真

海面背景红外实时仿真方法研究在现代红外技术发展中具有重要的理论意义和应用价值。结合现有计算机软硬件条件,引入多种优化技术,提出一种海面背景红外实时仿真方法,实现了较高帧速的海面背景红外实时仿真。使用2D FFT技术快速计算海面几何模型数据,引入Geomipmap技术优化组织海面几何模型数据,利用GPU加速红外辐射计算,提出预生成离线数据技术和基于视点渲染的技术,提高了实时渲染速度。实验结果表明,该方法生成的红外海面背景渲染速度可达到300帧/s以上,满足实时仿真的要求,同时,为仿真系统中其他部分的仿真预留出了较多计算资源。     

红外场景实时生成驱动算法及应用研究

对红外成像半实物仿真系统中红外场景实时生成的驱动算法进行了研究。以红外场景实时生成在红外成像半实物仿真系统中的工程应用为背景,设计了实时仿真过程中红外场景的初始战情场景映射算法、动态战情场景的实时映射算法及场景瞄准点的选择算法,解决了红外场景实时生成在半实物仿真系统中的应用集成问题,并通过多模式的动静态仿真和测试试验对算法进行了验证。