紅外地物場景幾何成像仿真研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，紅外成像探測技術(shù)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，多種紅外成像系統(tǒng)被陸續(xù)開發(fā)。但由于場地、成本、時(shí)間、人力等限制往往無法通過外場實(shí)驗(yàn)拍攝紅外圖像，對紅外成像探測系統(tǒng)性能進(jìn)行測試，為了解決這一難題，通常采用仿真的方法獲取紅外圖像數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)特性。
　　本課題來源于國家科技支撐計(jì)劃課題“深遠(yuǎn)海海面遇險(xiǎn)目標(biāo)機(jī)載紅外搜尋定位技術(shù)”。由于不同的紅外成像探測在不同的方位，以不同的姿態(tài)拍攝地物場景時(shí)所獲得的圖像是不一致的，且地物在

2、圖像中的形狀、大小、位置也是不同的，因此，對三維地物場景的成像仿真是本文的一項(xiàng)主要的研究工作。另外，仿真場景中云的形狀、大小以及云底高度不同，會(huì)使得云在仿真圖像中的形狀和位置不同，而仿真圖像不同，云的影響也不相同，因此研究基于仿真圖像的云幾何仿真也是本文的一項(xiàng)研究內(nèi)容。
　　根據(jù)課題的具體情況，研究了不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，求解了對應(yīng)的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣。根據(jù)焦距、視場角等成像系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)以及拍攝位置、姿態(tài)等外部參數(shù)建立了仿真成像模型，

3、作為幾何成像仿真的依據(jù)。
　　本文研究了三維地物場景的成像仿真，首先對地物場景進(jìn)行三維建模生成三維模型，然后通過實(shí)驗(yàn)獲取地物場景的紅外紋理，對模型進(jìn)行紋理映射生成紅外地物場景。研究了幾何成像仿真原理，結(jié)合OpenGL進(jìn)行三維地物成像仿真的實(shí)現(xiàn)，根據(jù)不同成像系統(tǒng)內(nèi)外參數(shù)等對地物場景進(jìn)行仿真獲取紅外圖像。
　　為了實(shí)現(xiàn)基于仿真圖像的云幾何仿真，本文研究了仿真圖像之間的幾何變換模型，即根據(jù)同一場景兩幀圖像的仿真參數(shù)求取像素位置映射