实时红外目标—背景图像合成技术研究

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仿真技术综合了当代科学技术中多种现代化尖端手段,极大的扩展了人类的视野和能力,在科学技术领域起到了极其重要的作用,为鉴定成像制导导弹的性能提供了快速、经济而又有效的手段。红外图像是一种纯数据、无格式的灰度图像。仿真时将对象的动态特性和红外特性通过建立数学模型、编程,在计算机上运行产生动态图像,模拟目标的红外特性和运动轨迹。 红外目标仿真器是红外仿真系统中的关键设备。利用计算机产生动态图像并实时与背景图像进行合成,驱动硬件电路设备,模拟目标的红外辐射特性和相对于导弹的运动轨迹。 本文论述红外成像制导导弹跟踪并攻击飞机目标的仿真全过程,建立数学模型,用编程的方法生成目标的动态红外图像,利用共享内存光纤网络完成图像的实时传送和实时合成。 首先,分析了目标的红外特性,以及环境对目标的红外辐射的影响,目标辐射在大气中的衰减,给出了相应的计算公式,本文论述了动态红外成像的设计思路和实现方法。 其次,在设计红外图像实时仿真软件的工作中,本文详细论述了红外目标图像的几何建模,目标的3DS模型读取和各个模块红外温度的赋值,利用OpenGL产生动画图像并保存图像数据文件、利用内存光纤网络实时传送和接收图像文件,最终完成目标和背景图像的实时合成,产生实时动态目标—背景图像。 本文的研究在红外成像制导仿真工作中有着重要的实际意义,生成的红外图像和合成的目标—背景图像逼真,实现了实时红外目标合成和传输,为驱动硬件电路生成红外图像做出了铺挚,对今后红外目标的动态实时仿真生成研究具有参考价值。
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