基于测量数据的红外目标反演及仿真技术研究

论文摘要

红外图像实时生成技术是红外仿真技术领域的重要研究内容之一。本文研究了基于测量数据的红外目标反演方法以及目标红外图像的生成技术。本文首先介绍了红外图像仿真的基本理论,进而给出了基于测量数据的红外图像仿真过程;然后,通过测量数据的定标、成像系统效应和大气效应的反演,得到了目标表面真实辐射数据,并且在大气效应的反演过程中,对飞机尾焰的光谱进行分析,单独考虑选择性辐射体的反演;接着,对刚体部分进行纹理数据映射、非刚体部分用billboard模拟,完成目标红外辐射场的三维重构;最后,利用Direct3D对GPU进行编程完成目标红外图像的生成;在此过程中,对大气效应进行建模仿真,并优化了图像的显示过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 本文的研究内容
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 论文结构
• 1.3.3 主要特点
• 第二章 基本理论介绍
• 2.1 红外成像系统的基本原理
• 2.2 红外图像仿真的框架
• 2.3 基于测量数据的红外仿真过程
• 2.4 小结
• 第三章 基于测量数据的红外目标反演方法
• 3.1 测量数据反演的基本框架
• 3.2 测量数据的定标
• 3.3 成像系统效应反演
• 3.4 大气效应的反演
• 3.4.1 大气的吸收与散射
• 3.4.2 辐射源的比辐射率
• 3.4.3 灰体或黑体大气效应反演
• 3.4.4 柔性气体大气效应的反演
• 3.5 大气透过率的工程计算
• 3.6 小结
• 第四章 辐射数据的编码及波段推广
• 4.1 辐射数据的编码
• 4.2 新波段数据的推广分析
• 4.2.1 灰体或黑体辐射数据的推广
• 4.2.2 柔性气体辐射数据的推广
• 4.3 小结
• 第五章 基于测量数据的红外图像生成
• 5.1 目标三维几何模型的创建
• 5.1.1 刚体目标的建模
• 5.1.2 非刚体目标的建模
• 5.2 红外辐射场的三维重构
• 5.3 红外目标的渲染
• 5.3.1 Direct3D 及其开发流程
• 5.3.2 图形处理器（GPU）的概述
• 5.3.3 可编程流水线技术的使用
• 5.4 大气效应的仿真
• 5.5 动态红外图像序列的显示
• 5.6 小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果