Vega中的传感器模块在红外成像仿真中的应用

针对红外成像制导系统仿真对红外场景的需求,提出一种基于Vega中传感器模块的红外成像仿真的方法。介绍红外成像仿真的原理及研究现状,阐述传感器模块的特点和功用。给出了红外图像实时生成系统的组成及工作流程,较为详细地阐述了红外成像仿真的流程,重点阐述了红外传感器仿真模块、传感器视效模拟模块在红外成像仿真中的应用并给出了仿真结果。实验证明,该方法能够满足实际任务对图像仿真逼真度和实时性的要求。     

基于DMD的动态红外成像仿真系统设计及实现

红外场景仿真器是红外制导武器半实物仿真系统中的核心设备.该文章以某型号反坦克导弹导引头半实物仿真试验为应用对象,以微反射镜阵列(DMD)为基础,采用Vega Prime软件及其红外模块为开发工具,开发完成基于DMD的动态红外成像仿真系统;对成像制导仿真系统结构、红外场景产生器、红外图像生成软件系统分别进行了研究和设计,并对设计的红外场景产生器关键指标进行了侧试评估;设计的仿真器系统已经成功应用于某型红外成像导引头半实物仿真测试系统,模拟的场景真实、逼真度高、红外效果好,取得了理想的应用效果.     

基于OpenGL实时红外视景仿真研究

实时红外视景仿真已成为红外成像制导武器设计和评估的重要方法,仿真的关键环节在于红外视景图像的生成,具有重大的军事和经济意义。文中简单介绍了基于OpenGL工具创建三维图形的步骤,并依据创建步骤对目标模拟、背景生成以及红外视景的动态生成进行具体分析;对目标模拟借助于专业的CAD软件进行几何建模,对模型面元划分后进行温度场和红外辐射亮度的计算,并量化为灰度值进行渲染处理;依据背景数据库技术,选用合适背景图像利用纹理映射技术生成所需背景;动态红外视景仿真对实时性要求很高,最后对如何提高实时性作了简要分析。     

飞机红外图像生成研究

红外成像仿真的关键环节在于红外图像的生成,飞机目标的红外图像生成是重要的研究内容,具有重大的军事意义和经济意义。基于理论分析和计算机技术提出了飞机目标红外图像生成的方法,根据红外物理学、空气动力学以及传热学等基本理论,建立飞机目标的红外理论模型,计算出蒙皮、尾喷管和羽烟等重点辐射区域的温度场和辐射场,利用灰度等级描述红外辐射信息,经过建模、视点变换、环境设置等一系列处理并渲染生成红外图像。实验结果证明,红外图像生成方法可行,结果可信。     

红外地面背景的真实感生成

红外地面背景的真实感生成在军事国防、遥感探测、航空航天等许多领域中具有重要的应用价值。提出了一种基于可见光图像的红外地面纹理真实感生成的新方法。首先,基于可见光图像交互指定不同的材质区域如地面、马路、河流等,再根据传热学原理及不同材质的属性数据库模拟不同区域的热物理过程。最后,对红外地面纹理进行了真实感绘制。通过设定不同的环境参数,用户可以将一幅可见光地面图像转化生成不同时刻、不同环境条件下的较为逼真的红外地面图像。     

下视景象实时图像姿态畸变的仿真

下视景象匹配仿真系统中,需要用计算机模拟生成大量实时图像来评估匹配算法的性能。在影响下视景象实时图像成像的各种误差因素中,导弹偏航、俯仰和翻滚等姿态引起的成像姿态畸变是其关键的畸变误差模型之一。该文研究了导弹姿态对下视景象实时图像成像所造成的影响,并在建立和分析实时图像成像姿态畸变数学模型的基础上,详细阐述了一种利用基准图进行实时图像姿态畸变模拟仿真的方法,以模拟生成所需的实时图像。仿真实验结果验证了该方法的正确性和有效性。     

基于红外图像形心优化提取的汽车夜视安全系统

为了提高汽车夜间行驶安全性能,设计并实现了一套基于红外图像处理的夜视安全系统;使用被动式红外相机对车辆和行人进行红外成像以得到车辆前方行人和车辆的准确位置;测距必须确定对象的形心,对红外图像的灰度值进行判定区分行人和车辆,对行人使用中值空域滤波方法进行降噪,对车辆使用db4小波进行预处理,然后使用基于图像边缘的图像分割方法进行图像分割,使用最大类间方差评估确定分割结果,再进行区域提取得到形心坐标;使用小孔成像模型计算形心与本车的距离,提取本车速度、加速度参数计算理论碰撞时间,当理论碰撞时间小于时间阈值时进行声光告警,从而实现实时预警;系统使用DIR-384-P红外相机,系统算法使用PFGA实现,测试结果表明,经过标校和加固后,系统与目标存在5 m距离时,车辆测距的误差率达到2.74％,行人测距的误差率低于3.9％,具有一定的实际应用价值.     

一种基于红外成像障碍物检测的改进Flood Filling算法

在对图像特征进行有效分割的基础上,提出了一种基于红外成像障碍物检测的改进Flood Filling算法,并首次将该算法应用到障碍物检测领域中.通过对模拟以及真实红外图像中目标的快速成功提取,不仅验证了该方法的有效性,同时实验结果也表明了其较之原始算法对时效性的提高.     

MOS电阻阵红外目标模拟器图像帧频测试方法

基于MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）电阻阵列的红外成像目标模拟器是红外成像制导武器半实物仿真系统的重要组成部分之一,用于模拟红外目标/干扰动态场景。输出动态图像的帧频反映了所模拟动态场景快速性,是评价红外成像目标模拟器图像变化快慢程度的一项技术指标。首先,介绍了MOS电阻阵红外成像目标模拟器的基本组成与工作原理,讨论了半实物仿真系统中对模拟红外辐射图像帧频的测试需求;然后,提出了一种MOS电阻阵红外成像目标模拟器图像帧频的测试方法,搭建了图像帧频测试平台;最后,对256×256元MOS电阻阵红外成像目标模拟器输出的图像帧频进行了测试,并给出测试结果。结论：该测试方法能为MOS电阻阵红外成像目标模拟器的研制、性能测试和应用提供一定的依据,可推广应用于其它类型红外成像目标模拟器的图像帧频测试中。     

用Vega生成真实传感器效果的光电成像模拟方法

成像仿真能够降低光电成像系统的研发费用,为研究图像处理算法提供充足的数据基础.提出了一种基于Vega的成像模拟方法,概述了Vega及其传感器模块SensorVision和SensorWorks的基本功能,分析了光电探测系统成像仿真的一般思路与流程,具体研究了在Vega环境下生成真实传感器效果的仿真模型与方法,给出了仿真结果,并与实验图像进行了比对,证明了模拟方法的合理性.     

汽车驾驶辅助系统红外与可见光融合算法综述

红外与可见光融合图像融合是汽车高级驾驶辅助系统核心功能之一,能够较好地理解光线条件较差时车辆外部环境目标,对无人驾驶车辆和智能车辆识别环境具有重要作用,其中基于深度学习的神经网络算法在图像特征提取和分类中优势显著。针对汽车领域红外与可见光图像融合算法进行综述,分析了现代车辆对图像融合技术的需求;总结了基于数学方法框架的红外与可见光图像融合算法和最新发展;概述了基于神经网络结构的红外与可见光图像融合算法;最后讨论了车载红外与可见光图像融合技术的发展趋势。     

同目标多场景红外图像计算机合成方法的研究

通过分析热红外图像的特点及图像灰度级与温度的关系,提出一种廉价的红外目标背景图像生成途经。利用数字图像处理技术、计算机图形学以及红外技术相关知识,挺取目标、转化其灰度级、对目标定位,给出了同目标多场景红外图像计算机模拟合成的思路,井进行实验模拟与分析。结果验证,这种途经是有效的。     

基于三帧差法和交叉熵阈值法的车辆检测

考虑运动车辆图像的时间相关性和空间相关性,采用三帧差分法与二维交叉熵阈值法相结合的方法对运动车辆进行检测。利用三帧差分法对视频图像进行运动车辆的检测,得到灰度图像的差分图像,使用二维交叉熵阈值法对差分图像进行二值化。实验结果证明,该方案能够检测出完整的运动车辆,具有良好的可靠性和鲁棒性,满足智能交通系统的要求。     

基于最大累积剩余熵的红外图像分割

经典阈值化分割方法是常用的图像分割方法之一,但对于低对比度,低信噪比的红外图像分割效果不理想,将累积剩余熵运用于红外图像分割,即寻求使得累积剩余熵最大的灰度值作为分割阈值,实验结果表明:基于最大累积剩余熵的图像分割方法是一种有效的红外图像分割方法,比起经典的阈值分割方法,分割红外图像的效果要好。     

基于Gabor滤波器和SVM分类器的红外车辆检测

提出一种基于Gabor滤波器和支持向量机(SVM)的红外车辆检测方法。该方法首先应用阈值分割并结合边检测确定候选区域;其次应用Gabor滤波器对选定的车辆和背景样本集进行特征提取,训练SVM分类器。这里提出一种特征加权技术,即根据特征矢量中邻近分量的离散程度对其自身进行加权;最后应用SVM进行分类检测,以判断候选区域内是否存在车辆。实验数据表明了该方法的实用性和可行性。     

高可靠性红外车辆分离器设计与应用

本文给出了一种针对公路自动收费系统的车辆分离检测而设计的,利用红外线发射和接收所形成的光幕,完全消除跟车现象,并能将半挂车、全挂车、单车可靠分离的红外车辆分离器。高可靠性红外车辆分离器的设计很好克服了传统红外车辆分离器环境适应性差、故障率高等缺点。本文还介绍了光幕形成的基本原理,并阐述了硬件关键点及实现方法,给出了系统硬件原理图、软件基本设计思想。     

基于简化Mumford-Shah模型的水平集红外图像分割算法

由于红外图像大多具有目标模糊,对比度低的特点,传统的分割方法容易受到噪声和边界轮廓的影响而导致分割效果不佳,提出了一种基于简化Mumford-Shah模型的水平集红外图像分割算法.该算法能够通过将初始闭合曲线嵌入水平集函数,利用函数的求解从而达到图像分割的目的.仿真实验结果表明,该分割算法与初始轮廓线位置无关,受边界轮廓线和图像噪声的影响较小,具有较强的鲁棒性,在目标与背景灰度级差别较小的红外图像的分割中取得了较好的效果.     

目标三维场景建模与实时红外仿真技术研究

针对景象匹配系统对红外图像实时性的要求越来越高的特点,提出了基于目标三维场景的实时红外仿真方法。首先,设计了红外场景仿真的总体方案;其次,对材质红外图像计算、红外图像数据库建立、基于全球三维场景的实时红外场景建模三个关键技术做了初步实现;最后,结合红外场景仿真方案完成了系统。实验结果表明：该方法生成的红外图像与实拍红外图像的变化规律基本一致,从而为实时制备红外基准图提供了一种有效途径。     

电机故障检测的小波分析红外图像增强

针对红外成像电力机车电机检测技术中图像特征不明显,故障点获取困难等问题,提出基于小波分析的红外图像增强算法。采用对图像边缘高频图像信号进行提取,舍去其他高频信号,并对低频分量进行直方图均衡化处理,以此来重新构建红外图像,达到对红外图像去噪、边缘以及故障点增强的作用。通过实验证明,该方法能有效去除图像高频噪声,保留红外图像的边缘特征,对红外图像故障检测提供有效信息。     

基于IHS和小波变换的可见光与红外图像融合

针对红外与可见光图像所表现的目标特征不同,提出了一种基于IHS和小波变换的图像融合方法.首先对可见光图像进行IHS 变换得到亮度I、色度H、饱和度S 3个分量,再对红外图像进行灰度变换;然后对亮度分量和已变换红外图像进行小波分解,对低频分量和高频分量分别采用不同的融合规则;最后进行IHS逆变换得到融合图像.实验结果表明,该方法在红外与可见光图像融合处理中取得了很好的融合效果,优于传统的 IHS变换法和小波变换方法.该方法保留了可见光图像高的空间分辨率和丰富的纹理细节信息,同时融合了在可见光图像中看不到而在红外图像里可以观察到的热目标.