基于Vega的红外图像仿真

介绍了红外成像仿真的基本理论,讨论了利用Vega传感器模块将输入的可见目标图像生成红外图像的技术。该技术使用Creator软件进行三维几何建模和纹理映射,使用TMM软件进行红外材质建模;然后,用Mat软件进行大气衰减的计算;最后,用SensorWorks软件进行传感器特性建模,通过光电转换生成红外图像。以阿帕奇AH6直升机为例进行了红外图像仿真,结果表明,利用Vega传感器模块进行传感器建模,建模效果较好,成本低,易于工程实现。     

基于Vega的红外图像仿真

介绍了红外成像仿真的基本理论,讨论了利用Vega传感器模块将输入的可见目标图像生成红外图像的技术。该技术使用Creator软件进行三维几何建模和纹理映射,使用TMM软件进行红外材质建模;然后,用Mat软件进行大气衰减的计算;最后,用SensorWorks软件进行传感器特性建模,通过光电转换生成红外图像。以阿帕奇AH6直升机为例进行了红外图像仿真,结果表明,利用Vega传感器模块进行传感器建模,建模效果较好,成本低,易于工程实现。     

海天目标三维实时红外场景仿真

提出了一种海天目标三维实时红外场景的仿真方法。首先建立了场景的3D物理模型,然后根据黑体辐射理论分别计算出背景与目标的红外辐射特性。考虑到气温对成像的影响,以及探测器分别对3～5μm与8～12μm波段的响应率,根据物体的表观温度对视场内的红外图像进行显示。最后将背景与目标进行融合得到最终的仿真场景。通过提出的方法对海面...     

红外保护膜性能评估和分析

讨论红外保护膜的作用，分析和介绍保护膜的机械强度以及保护膜的外应力和内应力产生的破坏和影响，并提出了应对措施，探讨保护膜在恶劣环境下的光学性能，指出优化控制膜厚的重要性。     

水下航行器热尾流目标海平面探测红外成像仿真

红外成像是探测水下航行器海平面热尾流目标的重要方法。采用建模仿真的方法，基于尾流区海平面温度分布特征，结合三维坐标变换和投影映射方法实现热尾流目标的红外成像仿真过程，得到在相同探测条件下热尾流的辐射能量随波段的分布，以及不同探测方位角与高度下热尾流在像平面内的形态及红外辐射亮度的变化规律。论证了噪声对典型工况条件的热尾流与背景海面的对比度和清晰度，以及热尾流目标的探测和识别难度的影响。仿真结果表明:相同探测条件下，热尾流在8 μm~12 μm波段的辐射能量远远大于3 μm~5 μm波段；随着探测高度的增加，热尾流区域的红外辐射观测亮度逐渐减小；探测路径长度一定时，探测天顶角增大，热尾流红外辐射观测亮度减小，并且热尾流在像平面内所占区域逐渐减小。     

基于Blinn-Phong模型的红外辐照模型及其红外场景仿真

为仿真场景景物红外特征和红外高光现象,根据红外成像基本原理改进了计算机图形学中的可见光光照模型,提出了基于Blinn-Phong模型的红外辐照模型,在可见光Blinn-Phong反射模型中引入自发辐射项并考虑场景中各种辐射源与对象表面间辐射能量的传递,使对象表面辐照效果符合相应规律。在仿真实现方面,提出基于几何特征的反射区域辐射能量计算方法,根据景物几何特征确定反射区域,由入射点处的自发辐射和材料在长波波段的漫反射率、镜面反射率以及反射点处的法向量、探测器位置、朝向等信息计算反射点相对探测器的总辐射能量,实现红外高光效果模拟。分析验证了所提出的红外辐照模型和高光效果模拟方法的有效性。     

红外模拟仿真多目标的复合方法

在红外目标背景仿真中 ,所要模拟的目标往往不只一个。其中 ,应包括实际目标的所有有用信息。如机身的主要特性、天空背景以及对导弹的人工干扰等。这些信息往往是利用光学方法独立生成的 ,各独立源最终复合后再提供给导引头进行接收 ,从而保证导引头跟踪目标的真实性。在多目标元复合过程中 ,不同的目标元有着不同的光谱特性及不同的能量特性。介绍了网纹镜及光缆的多目标复合方法及应用原理 ,其中 ,网纹镜复合法为反射式 ,适用于宽谱段 ,但工艺难度大 ;光缆复合法简单 ,可使系统小型化。两种方法都具有很好的实际效果。     

基于红外图像的打击效能评估研究

开发新型智能化、模块化自动枪塔系统对于保护国家领土主权具有重要意义。针对现有枪塔打击效能评估系统过于复杂且不具有良好实时性等问题,提出基于红外图像分析的近距离、远距离打击效能评估准则,并通过计算机编程重点对远距离打击效能评估准则进行了数字实验验证。远距离评估准则是通过建立各种因素影响下的数字化模型,结合各种因素计算目标人群丧失战斗能力的概率值,最后将概率值转化为相应的打击效能评估值。针对3人目标群体的数字实验表明:0人丧失战斗力、1人丧失战斗力、2人丧失战斗力情况下的打击效能评估值分别为24.8、20.3、4.6,符合远距离打击效能评估准则,对实现自动打击具有一定的理论指导意义和工程应用价值。     

基于红外图像仿真的光电模拟器研究

针对舰载光电跟踪仪仿真测试需求,提出基于红外图像仿真的光电模拟器的设计。利用Ｖｅｇａ仿真平台计算所得辐亮度和仿真图像灰度值之间线性关系,求解该线性映射关系,对红外仿真场景的图像进行分析标定。通过某型光电跟踪仪定型试验验证,光电通道跟踪精度达到１ ｍｒａｄ,满足系统指标要求。光电模拟器可完成在复杂背景、夜间等外场无法进行的试验条件下,对光电跟踪仪动态性能和战技指标的测试。     

红外仿真变焦光学系统设计

针对目前半实物仿真采用一弹一仿的问题,提出采用变焦距投影系统的五轴转台仿真方案,使得不同视场、不同焦距、不同型号的导引头可以采用同一套仿真系统进行仿真测试,提高了仿真系统的效费比。分析了红外半实物仿真用变焦光学系统的特点,设计了（8～12）μm波段衍射受限红外变焦光学系统,系统入瞳直径80mm,变倍比为3.0,弥散斑直径小于50μm。     

RTG及其在目标跟瞄视景仿真中的应用

 视景仿真为科研人员提供了空间认知事物规律的手段;为考察激光雷达对动态目标的捕获跟踪过程,初步开发了基于局域网的激光雷达分布式交互仿真系统;在该系统的开发过程中,目标跟瞄过程视景仿真系统是关键。介绍了3维图形开发工具包RTG,并与目前流行的视景仿真软件Vega进行了比较,同时对目标跟瞄视景仿真系统开发中重要组成部分的具体实现进行了较详细的阐述。     

Validation method of infrared imaging simulation based on recognition range北大核心CSCD

随着红外成像技术的发展和应用,红外系统成像仿真及验证技术越来越受到重视。现有仿真模型验证方法没有考虑到人眼视觉的影响,可能导致严重后果,为了解决这一问题,提出了基于识别距离的红外系统成像仿真模型验证方法。以识别距离作为红外系统成像仿真模型的准确度评价因子,考评仿真图像与实测图像在灰度分布、信噪比、分辨率、成像大小、人眼视觉等方面的综合差异。     

空间目标抖动状态红外图像仿真建模研究北大核心CSCD

空间目标容易受到太空垃圾碰撞及干扰从而产生抖动。针对空间抖动目标红外图像的模型构建问题,对天基空间红外成像系统的主要噪声进行分析并考虑杂散光影响,基于Creator与Vega软件平台相结合,提出抖动状态下空间目标表面缺陷的红外图像的建模方法。依据空间目标基本特征分析其红外辐射特性,在Creator中对空间目标缺陷进行三维建模;根据目标以及背景红外辐射特性对三维模型进行温度场分析,将分析所得结果与Vega红外模块相结合获得红外图像模型;确定抖动图像数学模型并对仿真图像施加抖动影响,然后施加杂散光影响获得最终模拟图像。实验结果表明:该方法生成的抖动状态下空间目标红外图像与实验图像相似程度高,能为空间目标探测与态势感知提供一种有效的模拟系统。     

基于高吸水/保水材料的红外隐身复合材料的可行性研究及效能评价

根据战场条件及红外材料的性能要求,在研究高吸水/保水材料特性的基础上对开发基于高吸水/保水材料的红外隐身复合材料的可行性进行研究分析,提出以高吸水/保水材料为基底的红外隐身复合材料的两种设计方案并制备出该红外隐身复合材料样板.通过对其进行红外效果评价,结果表明,该材料若作为军事目标的表面材料能有效改变目标的红外辐射特性...     

基于Creator/Vega Prime的区域封锁作战系统

基于Multigen Creator/Vega Prime软件开发了子弹药封锁区域协同作战仿真系统;针对在作战区域实行封锁并打击封锁区域的敌方装备和有生力量进行了研究,实现延误敌方战机,减缓其兵力集结和部署,掌握战时主动的目的;主要通过围绕实体建模、模型驱动、碰撞检测、粒子特效等关键技术;综上所述,为实现对敌方飞机进行封锁区域协同打击的可视化仿真,重点研究了Creator和基于VC++的Vega Prime的视景仿真控制的过程和方法;研究结果表明,对子弹药区域封锁作战的实时仿真具有一定的参考价值。     

Performance evaluation of a near infrared QEPAS based ethylene sensor

A sensor based on quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) was evaluated for the detection of trace levels of ethylene at atmospheric pressure using a fiber coupled DFB diode laser emitting in the 1.62 μm spectral range. A noise-equivalent QEPAS signal of ∼4 ppm C₂H₄ was achieved for a 0.7 s data acquisition time using wavelength-modulation with a second-harmonic detection scheme on the strongest C₂H₄ absorption peak at 6177.14 cm⁻¹ with an average optical power of ∼15 mW. Improved detection sensitivity of 0.5 and 0.3 ppm C₂H₄ (1σ) was demonstrated using longer averaging time of 70 and 700 s, respectively. Important characteristics for the QEPAS based sensor operation in real-world conditions are presented, particularly the influence of external temperature variations. Furthermore, the response time of the ethylene sensor was measured in different configurations and it is shown that the QEPAS technique can provide a response time in a few seconds range even without active gas flow.