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一种实时红外场景仿真方法研究的开题报告
引言：
红外仿真是现代红外技术应用领域中的一项重要技术。
它通过对红外特性进行模拟，能够大大缩短新产品研发周期，提高产品研发成功率。
目前，红外仿真技术已经在很多领域得到应用，比如红外成像、红外检测、红外遥感等。
由于红外仿真技术所使用的物理模型和算法十分重要，在实际应用中需要不断地研究和优化，以满足各种实际应用场景的需求。
本文主要研究一种实时红外场景仿真方法，通过对红外相机成像原理的分析，建立红外场景仿真模型，研究并优化实时仿真算法的实现方法，从而实现红外场景的即时仿真。
本论文的成果将可用于红外技术的教育培训、系统研发及应用等方面。
论文结构：
本文共分为五个章节，具体如下：
第一章：绪论，主要介绍论文研究的背景意义、目的、意义和研究现状。
第二章：红外场景成像原理分析，介绍红外相机的成像原理，包括热辐射定理、辐射计算、热传输计算等。
第三章：红外场景仿真模型建立，通过对不同红外目标的特征分析，建立多种红外目标模型，并构建出红外场景仿真模型。
第四章：实时场景仿真算法研究，介绍实时仿真所需要的基础知识和算法，并对仿真过程中可能遇到的问题及解决方法进行探讨。
第五章：实验与分析，通过实验验证实时仿真方法的可行性与有效性，并对研究成果进行分析和评估。
论文预期成果：
1. 了解红外场景成像的原理和应用；
2. 建立多种红外目标模型，包括有实物模型和计算机模型两种；
3. 优化实时红外场景仿真算法，实现红外场景的实时仿真；
4. 验证实时仿真方法的可行性和有效性，为红外技术的产品研发与应用提供支持。
类。
早期的对空导弹大多采用红外点源制导，这种制导方式虽然结构简单、成本低、动态范围宽、响应速度快，但它从目标获取的信息量较少，抗干扰能力差，制导精度受到限制，也没有区分多目标的能力，因此红外制导近年来的发展方向就是红外成像制导。
红外成像就是通过红外探测器捕捉物体向外辐射的红外能量，由于物体各个部位的红外辐射能量的强度是不同的，因此红外探测器可以将物体上细微的红外辐射能量差别记录下来并生成像素，再通过不同的像素形成图像信息，这种图像信息可用于分辨目标和周围背景的特征，并且可以生成可见光图像以视频显示输出。
红外图像的质量与电视相近，原理也与电视摄影机差不多，只不过摄影机生成图像靠的是捕捉可见光信号，红外成像导引头则捕捉的是红外线信号，两者利用了不同的能量媒介。
军用机场的红外成像图像么区别呢？简单说就是对付同样的战斗机目标时，非成像的红外导引头看到的目标是一个模糊的亮点，而成像导引头看到的目标就是一个比较具体的飞机形状了，飞机每个部位的热辐射信号都被捕捉下来并生成红外图像。
可见红外成像制导相比非成像制导而言，最大的优势之一就是具备了更好的目标识别能力和抗干扰能力，因为后者看到的只是一个亮点，假如目标释放出一个更大的热源（红外干扰弹），则非成像导引头就会跟踪上这个假目标，而丢失了真正的目标。
而红外成像导引头虽然可能看的还是比较模糊，但已经足以帮助弹上制导系统将真实目标与干扰源区分开来，传统的闪光弹和照明弹对它的干扰基本上没有效果。
红外成像制导的这个优势，最终将淘汰非成像红外制导。
我国新一代空空格斗弹、便携式防空导弹、舰载近防导弹也都配备了先进的红外成像导引头。
美国F-22战斗机的红外成像图像战斗机释放红外干扰弹红外成像制导还有一个特点是可以在夜间使用，这主要是相比可见光成像而言的。
可见光（也就是人眼能够感知的那部分电磁波）在夜间能见度较差的情况下是无法作用的，而任何温度在绝对零度以上的物体都会向外辐射红外能量，所以在夜间，红外成像制导仍然有效。
海天背景红外成像仿真系统
李良超;吴振森;杨瑞科
【期刊名称】《红外技术》
【年(卷),期】2007(29)5
【摘要】设计了海天背景红外成像仿真系统:利用大气传输软件Modtran计算天空背景和太阳的红外辐射;基于JONSWAP海谱模型构建二维海面;基于热辐射理论和粗糙面散射理论分别计算海面和目标的红外辐射及对背景辐射的散射;最终可获得海天背景红外仿真图像.对于海天背景辐射特性和目标识别算法研究具有重要实际意义.
【总页数】4页(P288-290,296)
【作者】李良超;吴振森;杨瑞科
【作者单位】西安电子科技大学理学院,陕西,西安,710071;西安电子科技大学理学院,陕西,西安,710071;西安电子科技大学理学院,陕西,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN216
【相关文献】
1.海天背景下红外小目标检测的背景抑制及海天线检测方法 [J], 杨俊彦;逄浩君;曹耀心;宋敏敏
2.海天背景下三维目标红外成像仿真方法研究 [J], 曾一凡;刘建平;王元斌;王鹏;田金文
3.海天背景红外幅射模型的初步建立：晴空背景情况 [J], 王福恒;李仲初
4.海天背景下红外目标的检测与识别研究 [J], LIN Fenghui
5.基于多线性Fukunaga-Koontz变换的\r海天背景中红外小目标检测 [J], LIU Yong;HUANG Jiawei;SUN Shuaicheng;XU Qihua;LIU Ruiming;CHEN Chuang;GUO Rui
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基于Creator和Vega的红外/SAR成像仿真作者：刘法龙刘俊赵宗贵谷雨来源：《现代电子技术》2014年第04期摘要：在此使用Creator软件建立了带纹理的目标三维模型，以及利用Vega的TMM和MAT工具分别对目标纹理和大气环境进行了建模。
基于Vega及其扩展模块远红外传感器仿真模块对红外图像进行了仿真；基于Vega及其扩展模块雷达仿真模块对SAR成像进行了仿真。
针对同一场景、同一目标的红外/SAR图像融合过程中存在的图像获取问题，提出一种对同一探测目标的半真实半仿真图像获取方法；使用传感器视效模拟模块进行同一时刻、场景和大气条件下的SAR图像和红外图像仿真。
使用Cretor和Vega软件生成红外/SAR图像具有周期短、实时性高的特点，可以很好地解决红外/SAR图像获取难的问题，在军事与民用领域中均有广泛的应用。
关键词：红外图像； SAR图像；计算机仿真； Vega；Creator中图分类号： TN919⁃34； TP391.9 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）04⁃0104⁃04IR/SAR iimaging simulation based on Creator and VegaLIU Fa⁃long1， LIU Jun1，2， ZHAO Zong⁃gui2， GU Yu1（1. College of Automation， Hangzhou Dianzi University， Hangzhou 310018， China；2. The 28 institute， China Electronics Technology Group Corporation，Nanjing 210000，China）Abstract： A three⁃dimensional target model with texture was built with Creator software. The models of the target texture and atmospheric environment were established by means of TMM and MAT tools in Vega. The infrared image is simulated on the basis of Vega and its expansion module （far⁃infrared sensor simulation module）. The SAR imaging is simulated on the basis of Vega and its expansion module （radar simulation module）. In order to solve the problem existing in the same scene and same target infrared image/SAR image fusion， a acquisition method of the half⁃realhalf⁃simulication image of same target is proposed. The sensor simulication visual module is used to simulate the SAR image and IR image in the same time， scene and atmospheric condition. Using Creator and Vega softwares to generate infrared/SAR images has the characteristics of short cycle and high real⁃time features， which can solve the problem of IR/SAR image acquisition. It has been widely used in military and civil fields.Keywords： infrared image； SAR image； computer simulation； Vega； Creator0 引言目前，红外与SAR图像在现代化战争中都发挥着十分重要的作用，在军事领域有着广泛的应用前景。
