动态红外图像的建模与仿真技术.pdf

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1、第32卷第3期红外与激光工程2003年6月Voi.32No.3InfraredandLaserEngineeringJun.2003＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝动态红外图像的建模与仿真技术张千，曹治国，张天序（图像信息处理与智能控制国家教育部重点实验室华中科技大学图像识别与人工智能研究所，湖北武汉430074）摘要：讨论了红外场景的动态图像建模与仿真技术，由于目标、背景、大气状态的复杂性，红外图像建模与仿真的难度很大。首先介绍了在SGI工作站环境下，红外图像序列建模和仿真软件的设计思想、实现方法和软件框架。

2、然后分析各种辐射对成像的影响，给出辐射计算公式，分别就无源和有源场景进行了分析，提出无源场景温度的求解方法，说明了场景模型、大气传输模型和材料的物理特性对红外成像的作用。最后给出了建模与仿真的一些实例和综合评价。关键词：建模；仿真；红外辐射特性；图像序列中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1007-2276（2003）03-0298-05TechnologyofmodelingandsimulationfordynamicIRimageseguencesZHANGOian，CAOZhi-guo，ZHANGTian-xu（InstituteforPatternRec

3、ognitionandArtificiaiInteiiigence，StateEducationCommissionLaboratoryforImageProcessingandInteiiigentControi，HuazhongUniversityofScienceandTechnoiogy，Wuhan430074，China）Abstract：ThetechnoiogyofmodeiingandsimuiationfordynamicIRimageisdiscussed.Duetothecompiexityofthetarget，backgroundandatmosp

4、here，thedifficuityforthemodeiingandsimuiationofin-fraredimageisgreat.Thedesignidea，achievabiewayandsoftwareframeforthemodeiingandsimuia-tionsoftwareofIRimageseguencesinSGIworkstationareintroduced.Theimagingundervariousradia-tioninfiuenceisanaiyzedandthecaicuiationformuiaofradiationisprovid

5、ed.Inaddition，thepassivesceneandactivesceneareanaiyzedseparateiy.Thenthecaicuiationmethodsoftemperatureinpassivesceneareprovided，andthefunctionsofthescenemodei，atmospherictransmissionmodeiandphysicaipropertyofmateriaisactingonIRimagingareexpiained.Finaiiyseveraiexampiesofthemodeiingandsimu

6、iationforinfraredimageseguencesasweiiasthesyntheticestimationarepresented.Keywords：Modeiing；Simuiation；Infraredradiationcharacteristic；Imageseguence收稿日期：2002-08-20；修订日期：2002-10-20作者简介：张千（1978-），男，江西南昌人，硕士，主要从事模式识别、图像处理、建模与仿真、特征研究等方面的研究工作。300红外与激光工程第32卷＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

7、＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝l引言!"红外图像序列建模与仿真软件的设计、实现方法和框架对红外图像进行处理和分析时，目标和背景的红外辐射特性是不可忽略的特征，任何目标只要温度高建模是仿真的前提，没有良好的模型，很难实现于绝对零度就会向外辐射能量，红外辐射是能量辐射接近现实的仿真。建模的方法有很多，除了典型的机的重要形式，利用目标产生的红外辐射来探测、发现、理建模及系统辨识方法外，近年来正积极发展模糊优跟踪、识别目标，是普遍采用的手段。人们可以通过化法、人工智能辅助建模方法学及混合模式的建模方红外成像传感器获取图像，得到一些典