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地面背景的红外辐射特性计算及红外景象生成

梁欢  
【摘要】: 本论文主要探讨研究复杂地面背景的红外辐射特性计算及红外景象生成。在原有理论基础上,结合遥感物理及农业气象学知识,综合考虑地面背景的类型、结构、物性、太阳辐射、空气温度、地表植被的覆盖状况等因素,采用精确公式计算地表的潜热及显热交换,按地貌特征、地物属性为复杂地面背景分区域建立了更完善的一维瞬态导热数学模型;同时进行了野外实测校验模型的准确性及合理性,并对影响地表温度变化的各因素进行详细分析。然后,根据地表的波谱发射特性及红外辐射理论建立了相应的红外热像模型,计算其红外辐射通量,获得了地面背景的红外辐射特性。在此基础上,综合应用数字图像处理技术、计算机图形交互技术编制了地面背景的红外景象生成软件,实现场景布置及假目标的设置,将通过前述理论建模方法获取的地面背景红外辐射特性的计算结果进行灰度化处理后赋予绘制的地面背景图像,生成复杂地面背景的红外热像,其结果尚能令人满意,为红外成像的仿真、演示提供了一种极为经济和有效的手段。


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