背景-目標(biāo)紅外特性反演與圖像仿真技術(shù)研究.pdf

1、大氣背景和導(dǎo)彈尾焰的紅外輻射特性測(cè)量作為天基預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)和前提，其搜集的不同觀測(cè)條件下的目標(biāo)與背景的紅外特性數(shù)據(jù)是導(dǎo)彈目標(biāo)識(shí)別、預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的重要參數(shù)指標(biāo)。本課題源于我國(guó)某型號(hào)大氣背景特性測(cè)量衛(wèi)星的地面應(yīng)用處理系統(tǒng)項(xiàng)目，對(duì)背景/目標(biāo)的紅外特性反演與高軌紅外圖像仿真開(kāi)展了系統(tǒng)的研究工作。
　　在背景紅外特性反演方面，建立了光學(xué)遙感影像嚴(yán)格幾何處理模型，通過(guò)物像坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系實(shí)現(xiàn)了紅外背景測(cè)量圖像的幾何定位。基于大氣輻射傳輸

2、方程與雙向反射分布函數(shù)的相關(guān)理論，建立了背景輻射亮度反演工程化模型，可用于高軌非共視軸觀測(cè)情況下的紅外輻射特性反演。
　　在目標(biāo)的紅外特性反演方面，利用合作目標(biāo)成像定位模型對(duì)目標(biāo)質(zhì)心所在像面位置進(jìn)行預(yù)報(bào)，劃分出疑似目標(biāo)區(qū)域。將最大穩(wěn)定極值區(qū)域算法用于導(dǎo)彈尾焰的提取中，在保證提取精度的同時(shí)對(duì)尾焰形態(tài)實(shí)現(xiàn)了良好的保留。推導(dǎo)了尾焰輻射亮度、像元數(shù)等信息與尾焰本體輻射強(qiáng)度的數(shù)學(xué)關(guān)系。建立了導(dǎo)彈主動(dòng)段尾焰本體輻射強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算模型，并利用某導(dǎo)

3、彈外場(chǎng)地基試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的歸一化結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行了校正，可用于反演不同觀測(cè)條件下的尾焰本體輻射強(qiáng)度。
　　在高軌紅外圖像的仿真方面，基于背景與目標(biāo)的紅外特性的反演結(jié)果，建立了重投影變換模型，解決了由局部場(chǎng)景仿真大場(chǎng)景過(guò)程中的圖像拼接問(wèn)題。研究了背景與目標(biāo)的疊加方法，仿真合成了高軌紅外預(yù)警圖像。對(duì)高軌成像鏈路中造成像質(zhì)退化的主要原因進(jìn)行了分析，并通過(guò)仿真各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)和噪聲造成的像質(zhì)退化，提高了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。
　　綜上