基于LabVIEW的红外场景生成器空间分辨率测试

红外场景生成器是在实验室条件下模拟目标和背景的红外辐射特性,为被测试的红外成像系统提供红外目标和背景的图像源设备。为了测试红外场景生成器的性能,设计了一种系统来测试场景生成器的空间分辨率。该系统通过计算系统输出矩形光栅图像的对比传递函数即可得到场景生成器系统的调制传递函数,从而得到系统的空间分辨率。     

低温背景红外目标成像实验研究

模拟低温背景红外场景是完成空间目标探测系统半实物仿真测试的关键技术,但利用现有技术模拟太空低温背景存在一定的困难.使用高低温箱法建立了一种低温背景红外目标辐射特性试验系统,并对红外目标在不同背景温度下的成像情况进行了研究,最后获得了红外目标成像与背景辐射的关系.实验结果表明,对于具有一定温度的黑体目标,背景温度在一定范围内变化时,探测器接收到的图像几乎没有变化,而且正焦位置与离焦位置具有相同的规律.这一结论对于在红外半实物仿真中模拟更低温度背景的红外场景具有一定的参考意义.     

基于DMD的动态红外场景生成系统

动态红外场景生成系统是检测红外导引头探测、跟踪和抗干扰性能的重要手段。以某型空空导弹光电对抗平台为应用对象,基于红外场景实测数据,利用Visual C＋＋6.0和Vega API开发了交互式红外图像生成软件,实时生成不同地域各种环境下目标和背景的红外图像,模拟真实场景在红外导引头入瞳处红外辐射分布。根据红外图像视频信号...     

复杂场景的红外成像建模和仿真

红外成像技术的不断发展对仿真技术提出了新的要求。复杂场景的红外图像建模是红外成像仿真中的一个重要内容。复杂场景一般包括目标、干扰和环境背景等对象,直接建模非常困难。提出了一种先分别建模,再经数字合成得到复杂场景红外图像的方法。对一个有云天空背景下,目标穿越云层并投放干扰的复杂场景进行了建模和仿真,结果表明,该方法能够正确地对复杂场景进行红外成像模拟,且能够清楚地显示图像中目标和背景辐射的相互影响。     

低温背景红外场景产生器研究进展

红外场景产生器是红外成像制导半实物仿真中不可缺少的硬件设备之一。随着红外成像探测系统在卫星、深空探测器、空间反卫星武器中的广泛应用,低温背景的红外场景模拟越来越受到重视,发展非常迅速。热电阻阵列红外场景产生器被运用到低温背景模拟中,为产生低温背景,场景产生器需工作在比背景温度更低的温度条件下,因此,通常将场景产生器放在低温真空室中。与该种原理不同,半导体屏式可见光到红外光转换的场景产生器在常温下可以实现低温背景红外场景的模拟。对两种低温背景模拟方法进行了对比,并阐述了低温背景红外场景产生器的研究进展及应用情况。     

基于OGRE的动态红外场景仿真研究

对基于OGRE渲染引擎的红外场景仿真框架进行了研究,初步实现了一个动态红外场景仿真系统。该系统建立了符合红外辐射传输过程的“目标-背景-大气-成像系统”综合模型,能够按照用户输入参数和控制。生成不同效果的动态红外场景图像。     

基于图像合成的红外点目标图像生成方法研究

本文提出了一种红外图像仿真方法.首先对目标在探测波段内的辐射强度的组成和光谱分布特点进行了分析,并对目标的辐射强度、光谱分布和运动等特征量进行了模拟.然后根据大气和成像系统的调制传递函数建立了相应的大气效应模型和成像系统效应模型.最后根据红外成像原理并结合探测器参数,将目标的仿真模型与实拍的背景红外图像通过图像合成算法进行融合,从而实现了目标与场景的快速生成.该方法通过理论数据和实验数据的结合,提高了场景的可靠性,对于测试和评价红外搜索跟踪系统具有一定的参考价值.     

目标与场景的红外特性建模与仿真软件的发展

目标与场景的红外特性建模与仿真是红外成像仿真与红外成像系统性能评估的一项关键的支撑技术。近20多年来国外已经系统地建立了对各种目标和背景环境及干扰的红外辐射特性的建模、仿真方法,并开发了多种专用软件和商用软件。综述了国外近年来发展的主要的目标与场景的红外辐射特性建模与仿真软件。     

建筑物目标红外辐射特征的外场模拟

为实现外形简单建筑物目标局部红外辐射特征的外场模拟,从目标红外图像出发,利用近年来新出现的碳纤维加热布,采用电加热的方式设计了整套模拟源系统,并进行了相关试验.试验结果表明整套模拟源系统能够模拟外形简单建筑物的二维红外辐射特征.最后提出了模拟建筑物目标红外辐射特征时应考虑建筑物目标天空背景辐射亮度与模拟源现场天空背景辐射亮度差异的观点.     

建筑物目标三维红外场景仿真

提出了建筑物目标三维红外场景仿真方法。首先分析了三维场景模型的生成方法,采用软件绘制的方法获取三维场景,并将其加载至OpenGL环境中进一步处理;然后分析了三维红外场景的生成方法,对辐射源进行三维模拟,建立红外成像模型,得到目标表面红外辐射特性;最后模拟红外热像仪生成目标三维红外场景,给出了仿真结果和温度对比曲线。实验结果表明,仿真图像真实地反映了建筑物目标的红外辐射特性,各部分温度与实测温度变化规律基本一致。本文所述仿真方法切实可行,达到了场景仿真的效果。     

基于半实物仿真的红外侦察告警系统性能评估方法

介绍了用于红外侦察告警系统性能评估的半实物仿真系统的硬件结构和软件模块组成。在仿真理论和野外测试数据的基础上,探讨了实验室半实物仿真系统测试的基本方法和建立目标及背景的红外模型的基本途径。通过实验室半实物仿真的方法模拟产生各种各类背景、干扰条件下各种目标几何尺寸、红外辐射、运动轨迹以及多目标的红外模拟目标。最后给出红外侦察告警系统的综合性能考核几个关键技术的分析。     

红外动态场景仿真

红外动态场景仿真技术是一种应用前景广泛的技术,通过对目标、背景、大气环境、光学系统和探测器效应的分析、表征和重建,生成各种条件下的高保真动态红外场景图像,为红外成像系统的性能评价和改进提供分析依据,对于提高系统的智能化、实用化具有极其重要的意义。     

前视末制导地面目标红外场景生成算法研究

提出了一种基于遥感信息的前视末制导地面目标红外场景生成方法。首先,利用遥感信息生成目标区域可见光三维场景,作为场景仿真的基础模型;然后,通过建立目标及背景的温度模型、红外温度-辐射模型,计算出目标及背景的红外辐射值,针对仿真目标区域的特点进行建模仿真。最后,采用了一种基于可见光纹理的背景真实感合成方法,增强场景的仿真效果。通过对比实测温度和红外实时图以及灰度相关匹配实验,结果表明,本文方法真实地反映了目标区红外辐射变化规律,具有较好的逼真程度。     

红外成像设备内场测试系统设计

针对红外场景生成技术发展现状,采用红外场景生成器模拟产生真实红外图像的技术,设计了对红外成像设备进行性能指标验证的内场测试系统,分析了系统组成及工作原理,采用MultiGen Creator作为建模工具设计虚拟环境模拟单元并给出工作流程,通过对红外场景生成器技术水平和应用情况分析,确定了DMD数字微反射镜阵列体制的红外场景生成器。     

基于OpenGL的飞行场景红外仿真

在现代化战争中,红外探测与制导技术的使用已越来越广泛,因此如何实时生成战场环境的红外图像就变得非常重要。在Visual C++6.0环境中,利用OpenGL构建了可见光飞行场景;主要基于红外辐射相关理论,对场景中的目标和背景模型进行了红外辐射特性分析,并计算出了各部分模型面元的红外辐射强度;同时使用LOWTRAN7软件分析了大气衰减的影响,并通过灰度量化和OpenGL渲染技术构建了一种实时、动态的飞行场景红外仿真系统。试验结果表明,该系统能够实时生成飞行目标在不同红外波段及不同大气环境影响下的红外图像。     

红外前视系统设计和性能分析用的红外景物模型

为了进行红外前视系统的设计和性能分析工作,瑞典Ericsson公司研制了模拟全部红外前视系统的计算机模型。模型包括红外景物、红外前视装置和操作者,如图1所示。红外景物模型用以描述目标和背景辐射,以及大气对辐射的影响情况。通过对目标和背景的测量,给模型提供有关的输入数据。     

国外低背景红外冷舱测试系统综述

为了解决红外系统低背景探测性能的测试与评估问题,需要建立一套能够模拟低背景探测环境的红外冷舱测试系统。首先,介绍了国外低背景红外冷舱测试系统的发展概况;重点梳理了美国空军实验室的真空冷舱系统(KVACC)的研制历程,并介绍了KVACC的舱体、冷却系统、真空保持系统、低温准直光学系统、低温目标源及场景投影系统、低温标定系统、超洁净无尘试验室及监控系统等七大主要组成部分及各部分的功能,总结了冷舱系统研制的关键技术;分析了KVACC冷舱系统的发展途径及设计特点,并对我国冷舱技术的发展提出了建议。     

基于增强现实的动态红外视景生成研究

动态红外视景生成是红外成像制导半实物仿真的关键,将基于增强现实的虚拟场景技术应用于动态红外视景生成中,可以有效地提高生成的红外场景的真实感,减少自然背景模拟的复杂程度。     

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。     

防空导弹红外成像仿真中若干问题探讨

针对防空导弹红外成像仿真需求与特点,探讨了红外成像仿真总体设计、目标及场景图像建模与生成、实时仿真图像网络通讯、目标及场景图像模拟系统的工程化及系统校准与测试等问题.介绍了防空导弹红外成像仿真系统需要具备的主要功能、系统组成和主要技术指标要求;讨论了红外成像仿真目标及场景建模问题和一种新的建模方法;对成像仿真目标场景模拟系统的主要性能指标、红外动态场景实时图像数据传输进行了分析探讨;讨论了目前的主要解决方案;针对实际的工程应用,分析并讨论了红外成像目标模拟系统的工程化问题和校准与测试问题.