地面场景的红外成像仿真设计与实现

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1、分类号学号M201071757学校代码10487密级硕士学位论文地面场景的红外成像仿真设计与实现学位申请人：陈菲学科专业：通信与信息系统指导教师：田岩教授答辩日期:2013年2月26日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringThedesignandimplementationofinfraredimagesimulationforgroundsceneCandidate：ChenFeiMajor:Commun

2、icationandInformationSystemSupervisor：Prof.TianYanHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,430074,P.R.ChinaFebruary,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者

3、签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要红外仿真是对场景的红外热辐射以电磁波方式，在大气中以传播产生

4、衰减以及在接收设备中发生光电转换和产生系统效应的过程的仿真，红外仿真在诸多领域有着十分重要的应用价值。本文通过研究经典的红外仿真流程，并针对现有的红外仿真方法的缺陷，开发了一种对地场景的红外仿真方法。所建方法能够实现对含目标与背景的地面场景在不同大气条件、不同多段进行红外仿真。本文首先介绍了国内外典型的仿真软件及文献中常用的仿真方法，然后吸取其中的有益思想，制定了本文的红外仿真系统的流程框架。在简单介绍红外成像的原理与流程之后，给出了红外成像仿真的方法与流程。文中围绕本系统的框架，依次介绍了流程中的各个模块：3DS模型的数据存储结构、模型

5、数据读取与三维显示、多功能的网格划分、场景红外特性分析、大气辐射传输与系统效应模块。本文利用3DS建模容易以及模型采用分块存储，便于实现网格划分多样化的优点，选择这种模型作为输入，首先介绍了3DS的数据存储方式，然后读取数据，并利用OPENGL实现三维显示与人工交互的功能，接着介绍了Delaunay三角网原理，并对3DS模型的不同体块设置相应的网格参数进行不同疏密程度的网格划分；最后在场景三维温度场的基础上进行红外成像仿真，通过温度计算每个像素的能量，然后经过大气传输模块和系统效应得到最终的红外图像。本系统是在VS2008环境下，结合QT

6、框架及OPENGL三维图形库实现的，仿真的红外图像能够很好的反应目标的红外特性。在本文的结尾，对全文的工作做了总结，提出了本文的工作于创新之处，并指出了本系统有待改进完善的地方。关键词：红外仿真平台3DS模型Delaunay网格划分温度场大气传输模型I华中科技大学硕士学位论文AbstractInfraredimagesimulationsimulatestheprocesswhichtheinfraredthermalradiationspreadsintheatmosphere,occursphotoelectricconversion

7、inthereceivingapparatusandgeneratessystematiceffects.Infraredimagesimulationhasveryimportantapplicationvalueinthedifferentfield.Thearticlestudiesthetechnologicalprocessofclassicalinfraredimagesimulationanddevelopsasetofinfraredsimulationplatformtoperfecttheexistinginfrare

8、dsimulationmethod.Thesystemcansimulatescenesincludingtargetandbackgroundinthedifferentatmospheri