基于温差扰动补偿的红外纹理生成新方法

针对传统红外视景仿真中红外纹理生成效果生硬,真实感欠缺的问题,提出了一种基于温差扰动补偿的红外纹理生成新方法。该方法以实测红外图像为数据源,模拟红外成像机理构建红外成像链路模型,解耦环境影响因素得到红外图像各像素点对应的温度值,通过建立的目标表面热平衡方程和一阶导热方程求解实测与仿真时刻表面温度均值,利用各点温度与实测时刻均值温度的差值求得表面温差扰动,最后对仿真时刻均值温度进行温差补偿,得到表面的预测温度分布,并将计算出的辐亮度数据存储为DDS(Direct Draw Surface)纹理格式,以提高纹理生成的实时性。实验结果表明,该方法充分考虑到真实红外数据源的可靠性,同时兼顾红外纹理生成效率,在红外视景仿真中具有较好的工程实用价值。     

基于HMM的红外点目标序列图像扰动补偿方法

利用红外图像扰动信号短时平稳的特性,在统计的基础上提出采用隐马尔科夫模型统计信号模型来描述扰动,得到一种基于学习的扰动模型,并利用学习得到的模型参数计算后续帧中的扰动情况,进行预测补偿,以保证目标运动的连续性,克服扰动对跟踪的影响,实验取得了较好效果。     

基于CIG的动态红外图像实时生成系统

动态红外图像实时生成是红外成像半实物仿真系统的关键技术.介绍了国内外在该领域的研究现状和发展趋势,研究了空中目标的红外辐射模型和基于计算机图像生成技术进行红外图像生成的过程,分析了Vega生成红外图像的原理,并提出了采用商用图形工作站组建图像生成系统的方案.采用HP图形工作站组建硬件平台,在VC环境下采用Vega红外模块编写图像生成软件,在三种不同工作方式下对实时性进行了定量的测试.结果表明:PC架构商用图形工作站的计算能力能够满足红外成像半实物仿真对成像实时性的要求,配以像素数据协处理板卡,该方案还可以满足未来更大图像规模的应用需求.     

基于实测数据的红外场景仿真方法研究

针对传统红外场景生成方法存在的问题,提出了一种基于实测数据的红外场景生成方法,对其原理进行了详细讲解.基于该方法的思想,实现了一个软件开发包Ultimate IR SDK,对其设计思想和各个实现环节做了详细介绍,并对最终仿真结果进行了讨论.     

一种水上目标可见光图像生成红外图像的方法

红外警戒系统、红外成像制导导弹等军事装备在进行性能评估和模拟训练过程中都需要大量红外仿真图像,但目前红外仿真软件普遍存在生成红外仿真图像逼真度差、软件普适性不好等问题,且国外技术封锁造成我国红外仿真软件发展缓慢。因此,针对国内可见光图像仿真技术日趋成熟的现状,为提高红外仿真图像质量,本文提出了一种采用循环生成对抗网络、由可见光图像生成红外仿真图像的方法,并通过实验验证该算法是有效可行的。该算法首先通过区域生长算法从采集的可见光图像中提取水上目标,建立了水上目标可见光图像生成红外图像的训练数据集;然后利用训练好的网络生成红外仿真图像。测试实验表明,采用这种方法所生成的水上目标红外仿真图像视觉效果接近真实红外图像,可实际应用于海军红外军事装备模拟试验和训练系统。     

基于实测数据的凝视红外系统重构方法

为充分评估基于凝视红外成像体制精确制导武器的性能,利用高可信度的数字建模仿真成为国内外普遍关注的重要途径.鉴于产品研制过程中能够获取大量的实测数据,从采样、信号传递、噪声以及空间传递等理论出发,结合典型红外场景仿真平台中理想传感器的设计,完成了基于实测数据的凝视红外成像系统重构方法研究,并利用三维噪声模型、计算机模拟图像进行了重构效果的精度验证分析.最后通过灵敏度阈值开展了实验室内验证试验,从综合性能评估实例的角度上,再次证明了该重构方法有效,为凝视红外制导武器的实战化评估应用奠定基础.     

红外图像实时生成系统的实时性实现

针对红外图像实时生成系统的实时性需求,从高帧频图像实时生成、图像数据实时传输、实时控制三个方面对系统中与实时性相关的关键环节进行了探讨。通过选用高品质的图形工作站、搭建高速通信网络、图像实时生成软件的实时性设计和实时操作系统VxWorks与硬件的无缝连接等措施,使系统实现了高实时性。论证表明,采用这些措施可以在Windows XP操作平台上生成128×128像元、200 Hz以上帧频的逼真红外图像。     

目标高真实感红外图像生成方法

为满足仿真实验对高真实感目标红外图像的需求,提出了一种基于实测图像与三维数字仿真相结合的红外图像生成方法。通过测量获得物体表面实际辐射分布,以此为基础数据,建立真实温度分布的数学反演模型,生成目标红外纹理。再将纹理映射到几何模型,利用三维渲染技术生成高真实感红外图像。实验结果表明:该方法仿真灵活性高,生成的目标红外特征自然、准确,纹理细节丰富,图像实用性强。     

基于图像合成的红外辐射场景生成缮

根据当前目标特性建模的特点,利用数字图像处理技术和红外成像原理,采用简单的图像合成算法实现了目标与环境特性场景的快速生成,对于实现武器红外探测识别跟踪的动态仿真有一定的参考价值.     

一种实测红外图像波段拓展方法研究

红外图像获取是红外成像仿真中的关键环节.针对仿真应用中无法获得多波段红外数据的问题,提出了一种把实拍某波段红外图像拓展到其他波段的方法.首先,利用定标曲线将热像仪电平数据定标得到对应视点处的温度值,然后去除探测器效应和大气效应,得到目标自身的辐射值,由此反推出对应的温度值,再由此温度值计算得到想要拓展波段内的辐射值,最后量化为红外图像.给出了实测红外图像由3～5 μm拓展到8～12μm和由8～12μm拓展到3～5μm的仿真结果.并从仿真数据和实测数据的统计特性验证了该方法的可靠性.     

基于实测图像实时绘制技术的红外烟幕图像仿真

红外烟幕图像仿真是红外成像武器应用领域中的一项重要技术。在典型环境条件下开展了运动目标烟幕红外成像跟踪野外试验。根据某型发烟罐外场试验的实测红外图像和相关数据,针对红外烟幕的自身特点和施放条件的影响,提出了一种可对经典红外烟幕模型进行修正的方法。在视景仿真程序中,利用背景、目标等仿真要素,通过与实测数据对比分析生成了图像库,并使用图像分层实时透明绘制方法实现了对红外烟幕干扰的动态视景仿真。其视景窗口大小为360×240,帧频为40帧/s,可以满足一般成像型红外制导过程的仿真实时性要求。     

基于无监督学习的单样本红外图像生成方法

针对当前可见光-红外图像数据集匮乏导致的模型特征学习能力不够以及生成图像质量低下等问题,提出了单样本的无监督学习方法来训练红外图像生成模型。首先,在数据集难以获取、匮乏的情况下,仅采用一对可见光-红外图像作为模型训练的数据,降低了数据获取的难度,解决了数据匮乏的问题。其次,为了在训练模型时充分提取图像特征,改进了网络结构。实验数据表明,本文方法能够在单样本图像生成中取得较好的效果。在艾睿光电数据集中,本文方法的峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio, PSNR)与结构相似性(Structural Similarity, SSIM)指标分别达到了26.5588 dB和0.8846;在俄亥俄州立大学(Ohio State University, OSU)数据集上的PSNR和SSIM分别达到了30.3528 dB和0.9182。与基于风格的生成对抗网络(Style-based Generative Adversarial Network, StyleGAN)方法相比,本文方法在艾睿光电数据集上的PSNR和SSIM指标分别提高了16.07%和23.78%;在OSU数据...     

基于图像差值调制模型的红外纹理生成方法

针对红外场景仿真中纹理映射真实感欠缺,实用性和灵活性较弱的问题,考虑到实拍图像在多方面的局限性,提出了基于红外图像灰度差值调制模型的纹理生成方法.该方法以实测某时刻红外图像为基础,实施材质分类后将材质灰度与其灰度均值进行逐像素差值运算,得到主要景物材质的灰度差值分布,利用传热学理论求出景物在一天内其它时刻的均值温度,再模拟红外成像系统工作过程将其量化为对应灰度均值,并与灰度差值分布进行调制,生成仿真时刻的红外图像.实验结果表明,利用该方法生成的红外纹理图像兼具较高的真实性和可靠性,能够满足仿真应用要求.     

Infrared Image Real-time Enhancement Based on DSP

Since image real-time processing requires vast amount of computation and high-speed hardware,it is difficult to be implemented with general microcomputer system. In order to solve the problem,a powerful digital signal processing (DSP) hardware system is proposed,which is able to meet needs of image real-time processing. There are many approaches to enhance infrared image. But only histogram equalization is discussed because it is the most common and effective way. On the basis of histogram equalization principle,the specific procedures implemented in DSP are shown. At last the experimental results are given.     

基于多探测器的闪速炉红外成像实时测温系统

闪速炉的反应温度直接影响产品的产量和质量。文中给出了基于多探测器的闪速炉反应温度约外成像实时测温系统的系统结构,系统原理、系统标定和温度测定方法,给出了系统的使用结果,并对系统的运行结果进行了说明。     

基于CPCI的红外图像实时处理系统

提出了一种基于CPCI总线、采用FPGA DSP架构的高性能红外图像信号实时处理系统。在该系统中,FPGA芯片XC2VP20-5FG676负责控制采样并作为红外图像信号的预处理单元,DSP芯片TMS320C6416T构成高速处理单元,PCI接口芯片PCI9054实现标准的32位PCI总线接口,从而构成了一个可用于红外信号采集处理的通用标准化硬件平台。该方案充分结合了不同处理器件的优点,具有处理能力强、数据传输速度快、接口可靠方便和编程灵活等特点。实验证明,系统能够满足红外图像实时采集处理的要求。     

一种基于FPGA的实时红外图像放大模块

为了提高红外成像系统图像放大算法的资源利用率和实时性。在此基于传统线性插值算法,充分考虑红外探测器信号的输出方式,并根据红外成像平台的结构特点,提出了一种适用于FPGA的改进型线性插值算法,该算法基于并行流水线方式实现,充分发挥了FPGA的高速并行处理能力。该算法已应用于工程实践中,经过大量的实验和实际应用,稳定可靠,成像质量较好。与以往传统的实现方法相比,图像质量没有变化,实时性得到了很大的提高,资源占用少,具有很大的创新性和实用性。     

红外光纤比色测温法技术研究

通过对电火工品电磁危害分析研究,本文提出了一种新的测试方法—红外光纤比色测温法,利用射频电流和直 流电流对电火工品桥丝加热的等效性,通过标定传感器,建立一个定量评估电火工品在电磁场中电磁危害的方法和手段, 为判断电火工品在电磁场中的安全性和可靠性打下一定的基础。