空中飞机动态图像的识别与生成

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1、题目编号2空中飞机动态图像的识别与生成RecognitionandGenerationoftheAirplane'sDynamicImages学科专业：电子与通信工程班级学号：s120400552姓名：白雪敏二〇一三年六月空中飞机动态图像的识别与生成摘要：介绍了空中飞机动态红外图像仿真的实现。从分析空中飞机的红外特性出发，综合考虑目标实际结构、太阳辐射、天空长波辐射、气动加热及周围环境辐射等因素的影响，运用等效热阻对内热源部分进行估算，并建立一种可靠实用的空中飞机红外成像仿真模型，并将计算结果量化，形成灰度值。最后，利用计算机图形学的方法生成动态红外图像。关键词：

2、红外辐射；等效热阻；量化；红外成像仿真；动态红外图像GenerationoftheAirplane'sDynamicIRImagesAbstract：TheimplementationofthedynamicIRimagesimulationontheplaneisintroduced.Basedontheradiationcharacteristicofairplane，andmeanwhiletakingintoaccountsyntheticinfluencefactorsoftherealconfigurationofobject,sunradiation

3、,spacelong-waveradiationandtheenvironmentradiationaroundairplane，weuseequivalentresistancetoestimateinnerheat-resourceandgaveprominencetotheinfluenceonscarfskinradiationcausedbyengineheating-scattering.AlogicalandeffectiveIRimagingsimulationmodelforairplaneispresentedinthispaper.Theca

4、lculationresultsarequantizedintogray-scalevalues.AndthedynamicIRimageisgeneratedbyusingthecomputergraphicsmethodaccordingtogray-scalevalues.Keywords：infraredradiation;equivalentresistance;quantization;IRimagingsimulation;dynamicIRimage夜战空袭与反空袭是现代战争的主要模式，红外成像装置是武器装备在夜间获取信息的必备手段之一。空中飞机的

5、红外成像仿真技术，运用到飞行模拟器中，一方面可以评定机载红外武器系统的性能，另一方面由于不受场地和气象条件的限制，可以缩短特殊训练科目的周期，提高训练效率，具有节能、经济、安全、重复等特点。而仿真的关键环节是生成包含目标的动态红外图像。凡绝对温度高于零度的任何物体都会向空间辐射不同波长、不同强弱的红外线。从广义上来说，常见物体都是红外线的辐射源，温度高的物体，红外线的峰值波长短而辐射强，随着物体温度升高，辐射强度迅速增大，红外线的峰值波长向短波方向移动。因为红外辐射与温度密切相关，所以红外辐射也叫热辐射。不同物体甚至同一物体不同部位的温度都是不一样的，利用物体或景

6、物不同温度点发射的红外线波长不同、强弱不同的特性而形成可见图像的方法称为红外热成像技术。热成像系统探测的是景物表面的热辐射，由于目标本身各部分之间以及目标与背景之间存在温度差，所以其热辐射强度是不同的，热成像系统就是根据目标与背景的热辐射强度差，即热对比度来发现和识别目标的。实现红外热成像的仪器有多种，如红外熟像仪、红外夜视仪、红外摄像机等，这些成像仪器本质上就是一台红外线电视摄像机，不同温度点发射的红外线经过吸收小、衰减小的大气窗口传至红外锗镜头，完成把红外热图像变成电信号的热电转换。在特定作战环境中，飞机多功能显示器中的红外图像中任一像素灰度值是实际场景中相应

7、点的红外辐射到达成像面的红外辐射能量的反映。因此，红外成像仿真的基础是确定视场内像面的红外辐照度。在作战环境已知的情况下，成像面上的辐照度可通过计算场景中对应点的红外辐射亮度值经过传输路径上的衰减得到。场景中任意一点的亮度值确定后，结合目标、干扰的运动特性便可生成连续的动态仿真图像。以空中飞机为例，这种动态红外图像仿真包括空中飞机的红外特征分析、红外成像建模、红外辐射计算、量化及动态图像生成等几个步骤。1空中飞机的红外特征分析对于一幅空中飞机的红外图像来说，影响它生成的因素包括飞机表面的温度、飞机表面的性质（如辐射率）、大气条件（雨、雾或雪对红外图像的传输产生有比

8、较大的衰减