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《浙江大学》 2002年
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地面目标的红外成像仿真及多光谱成像真实感融合研究

王章野  
【摘要】: 红外成像仿真和多光谱信息融合是现代高科技的关键技术之一,在红外制导与对抗、反恐怖活动、遥感探测、交通安全等众多领域有着广泛的应用。本文主要研究地面目标的红外成像仿真和多光谱成像的真实感融合。内容涉及以下几个方面:城市建筑物红外成像模型、地面目标与背景的真实感红外合成、动态红外场景的实时生成、基于量子光学原理的红外成像光照模型和多光谱融合真实感成像等。 本文第一章介绍了红外技术和红外成像仿真技术的基本知识、研究内容、应用领域和国内外发展现况。指出利用计算机图形学特别是虚拟现实的最新技术将是今后的发展方向。并介绍了多光谱信息融合技术的一些基本概念、研究内容和应用前景,并回顾了这一领域的国内外研究现况。 细致的城市场景红外成像建模以前很少有人涉及。本文第二章从气象学、传热学和红外物理学原理出发,分析了影响城市建筑物红外特性的各种主要因素,采用多层有限差分等方法求解建筑物及周围物体的表面温度,建立了城市建筑物红外成像模型;采用分类建模和特殊建模相结合的方法构建了大规模复杂城市场景的红外模型,绘制出了不同时刻城市复杂场景红外成像图。 目标与背景的真实感红外合成对红外仿真系统有着重要的意义。本文第三章从传热学原理出发,建立起坦克等地面目标的红外热传导模型,计算出坦克和地面接触后达热平衡时的温度场分布,绘制出目标与地面背景真实感合成的红外图像,并生成了地面目标驶离后不同时刻在地面留下的“红外阴影”效果图,这为反推某时刻之前红外目标的存在提供了依据。 动态红外场景的实时生成和交互式漫游的研究尚未见报道。本文第四章采用了场景几何造型和红外纹理图像混合的简化方法来进行红外动态场景的建模。提出了由可见图像转化生成场景目标红外图像的方法,采用了大气辐射传输计算软件和考虑热像仪噪声扰动机制的方法来预生成红外深度衰减纹理图像的模型,实现了动态红外场景的实时生成和虚拟漫游。 浙江大学博士学位论文 量子光学的辐射现象是计算机图形学很少研究的课题.本文第五章从量子光 学的理论出发,提出了一个新的基于量子光学的光照模型,该模型在传统光照模 型的基础上增加了一项物体自身量子辐射项,可同时适用于红外波段和可见光波 段的成像.依照该模型就可遇真地绘制出钢铁融化过程的光照效果;还可绘制出 红外场景的镜面高光效果和红外波段穿透云雾成像的效果图. 现有的多光谱图像融合方法的结果经常丢失原光谱图像的光谱信息;且对 不同的场景采用同一种融合方法,其效果有时并不好.本文第六章提出了多光 谱图像真实感融合生成算法,算法强调在融合图像中保留原多光谱图像的光谱 特征.提出了对相关性较弱的图像对实行基于HvS原理融合的新方法;对于相 关性较强的图像对,根据场景目标距离的远近,分别采用小波变换和主成份分 析进行融合.并进行了RGB多通道增强型方法的彩色融合.本算法对不同类型 的场景得到的融合结果优于用单种方法进行融合,有利于对目标的探测和识别. 在本文的最后,作者对本文的研究工作进行了总结,并提出进一步研究的一 些关健技术问题及本课题的发展方向.
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TN219

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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2 宋江涛;赵英杰;;基于加热布的墙体目标红外特征外场模拟系统研究[J];光电子技术;2012年01期
3 曾朝阳;陈宏烨;陈奎峰;;电热膜红外图像生成技术研究[J];激光与红外;2008年09期
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5 刘婧;孙继银;朱俊林;陈捷1;;前视红外景象匹配制导基准图生成研究[J];微计算机信息;2007年30期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 刘海洋;陈勇;章兰英;;空间目标的红外成像仿真研究[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
2 丁庆海;柳倩;;红外视景生成方法综述[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 宗靖国;红外成像光谱数据获取及其在场景仿真中的应用[D];西安电子科技大学;2011年
2 刘涛;中段弹道目标群天基红外成像探测与识别技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 马伟;卫星热辐射特性及其空间辐照环境效应研究[D];南京理工大学;2011年
4 金剑秋;多光谱图像的融合与配准[D];浙江大学;2005年
5 江照意;典型目标场景的红外成像仿真研究[D];浙江大学;2007年
6 刘世光;大气现象的真实感建模及绘制技术研究[D];浙江大学;2007年
7 张伟清;卫星红外辐射特性研究[D];南京理工大学;2006年
8 杨翠;图像融合与配准方法研究[D];西安电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖飞;基于频域变换的多光谱现场指纹增强算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李刘苗;海天背景目标红外辐射特性研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 牛武斌;基于GPU的目标对背景红外辐射的散射计算[D];西安电子科技大学;2011年
4 李晓阳;红外目标模拟器标定技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 靳磊;城市建筑物红外辐射特性模型及在场景仿真中的应用[D];西安电子科技大学;2011年
6 孙丹丹;基于遥感影像的红外纹理生成及仿真应用研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 季园园;储煤基地煤垛高温监测系统设计[D];大连海事大学;2011年
8 杨旸;多传感器图像融合方法研究[D];武汉科技大学;2011年
9 唐芳;分块图像配准计算中的融合算法研究[D];云南大学;2011年
10 徐雅明;HLA环境下海天背景/目标红外成像实时仿真系统研究[D];华中科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 乔学勇,宣益民,韩玉阁;坦克三维瞬态温度场的边界元算法[J];兵工学报;1999年01期
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3 王智均,李德仁,李清泉;基于小波理论的IKONOS卫星全色影像和多光谱影像的融合[J];测绘学报;2001年02期
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10 张广泉;红外对抗技术的现状与发展[J];红外技术;1989年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 谢晓娣;基于小波包变换的地铁远方短路电流分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
4 柳飞;基于虚拟现实技术的网络课件的开发[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年03期
5 李素云;张德祥;;基于小波变换的汽车齿轮箱振动信号故障分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
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7 张兵;;不同模态振型在梁结构裂缝识别中的差异[J];安徽建筑;2010年02期
8 牛建龙;王家强;彭杰;伍维模;;基于渭库绿洲地区ETM+遥感影像地面温度反演初步研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年11期
9 林雯;;基于计算机视觉和神经网络的芒果外观等级分类研究[J];安徽农业科学;2010年23期
10 宋兆璞;刘畅;赵凯;徐剑波;;基于RBF神经网络耕地土壤全氮插值方法的研究[J];安徽农业科学;2012年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨为民;李龙澍;;基于GIT的信息融合在农业信息中的应用[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
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3 王立权;吴健荣;刘于珑;;蒸汽发生器检修机器人碰撞检测研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 李耀军;潘泉;杨峰;李军伟;朱英;;基于多源信息融合的无人机感知与规避研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 杨辰龙;;曲面变厚度工件超声检测中的波形自动跟踪技术研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
6 王重阳;彭圆;张风珍;牟林;;CWT奇异值在水中目标回波信号特征提取中的应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
7 刘吉成;汪熙;王仲;刘爱勇;;基于虚拟环境的摄像机定标中的矩阵研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
8 孟晓梅;侯学隆;刘文庆;;基于SimGVS的虚拟环境漫游系统[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
9 卓睿;陈宗海;陈春林;;移动机器人的传感器数据融合[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
10 盛磊;于晓波;刘旨春;高策;;光电经纬仪三维视频模拟仿真系统及遮挡效果的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖毅;体育赛事背景广告曝光参数虚拟预测研究[D];上海体育学院;2010年
2 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 姜延吉;多传感器数据融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 吴健荣;蒸汽发生器检修机器人样机研制及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 王忠义;船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 常艳艳;水下运载器对接装置虚拟仿真系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年
9 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
10 李先锋;基于特征优化和多特征融合的杂草识别方法研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
2 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
3 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
4 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
5 林营;基于小波变换的刑事图像处理研究[D];山东科技大学;2010年
6 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
7 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
8 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
9 蒋云鹏;利用红外热像仪进行光谱成像研究[D];长春理工大学;2010年
10 金耀;虚拟服装网格模型切割及参数化算法研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭葆锋;肖大威;孙季丰;;数码城市三维景观虚拟现实技术[J];四川建筑科学研究;2007年02期
2 高歌;吴超;阳富强;李珞铭;;红外测温技术监测硫精矿堆自热状态的研究[J];安全与环境学报;2008年05期
3 胡泽勇,钱泽雨,程国栋,王介民;太阳辐射对青藏铁路路基表面热状况的影响[J];冰川冻土;2002年02期
4 赖远明,张鲁新,徐伟泽,米隆;青藏铁路抛石路基的温度特性研究[J];冰川冻土;2003年03期
5 盖迎春;郭建文;冯敏;尚庆生;;轻量版青藏铁路数字路基仿真平台设计与开发[J];冰川冻土;2006年02期
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7 罗来科;韩玉阁;章桂芳;赵波涛;;坦克车辆红外特性测试与分析[J];车辆与动力技术;2005年04期
8 乔学勇,宣益民,韩玉阁;坦克三维瞬态温度场的边界元算法[J];兵工学报;1999年01期
9 范晓樯,李桦,丁猛;钝头双锥体有攻角表面热流计算[J];兵工学报;2002年01期
10 罗来科,宣益民,韩玉阁;坦克炮管温度场的有限元计算[J];兵工学报;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金锡哲;干涉成像光谱技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
2 王学良;基于成像光谱图像特征的处理方法研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
3 刘贵喜;多传感器图像融合方法研究[D];西安电子科技大学;2001年
4 李树涛;多传感器图象信息融合方法与应用研究[D];湖南大学;2001年
5 张淳民;干涉成像光谱技术研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
6 刘团结;航空多光谱数字相机系统关键技术及应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
7 王晓东;大视场高精度星敏感器技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
8 陆艳青;海量地形数据实时绘制的技术研究[D];浙江大学;2003年
9 吴艳;多传感器数据融合算法研究[D];西安电子科技大学;2003年
10 肖志祥;复杂流动Navier-Stokes方程数值模拟及湍流模型应用研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 牛武斌;基于GPU的目标对背景红外辐射的散射计算[D];西安电子科技大学;2011年
2 薛妍;大气光谱辐射传输与散射特性及应用[D];西安电子科技大学;2001年
3 鲁瑛;贝叶斯高分辨方位估计方法的性能分析与应用研究[D];西北工业大学;2001年
4 简爱平;红外目标图像建模与仿真[D];西北工业大学;2001年
5 苏星;干涉成像光谱仪定标技术研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
6 刘安安;目标与环境光散射辐射特性与应用研究[D];西安电子科技大学;2002年
7 谢东辉;目标与地物背景光散射特性建模[D];西安电子科技大学;2002年
8 张海;目标与背景红外辐射特征的模拟仿真[D];南京理工大学;2002年
9 王华;巷道煤体自然发火预测方法的研究与应用[D];西安科技学院;2002年
10 李明;高超声速低密度风洞气动热测量中的红外热图技术试验研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈华杰;张渝;曾亮;林岳松;;伪装网遮蔽目标多波段多极化SAR图像融合检测[J];光电工程;2011年07期
2 黄有为;金伟其;王霞;徐超;刘广荣;;红外视景仿真技术及其研究进展[J];光学与光电技术;2008年06期
3 王阿妮;马彩文;刘爽;柳丛;赵欣;;基于角点的红外与可见光图像自动配准方法[J];光子学报;2009年12期
4 陈霞;李俊山;李建华;;基于点扩展函数的目标红外辐射反演算法[J];四川兵工学报;2012年06期
5 肖树臣;刘凡;杨尚君;;基于Vega的动态红外图像仿真[J];电光与控制;2012年09期
6 陈乃光;;弹道导弹弹头温度变化规律的研究[J];航天电子对抗;2007年04期
7 张伟;杜石明;;电热膜技术在对抗红外成像制导中的应用[J];航天电子对抗;2010年06期
8 林逸平;沈轶军;许开宇;;复杂海洋环境中弱小目标的红外辐射特性研究及图像仿真[J];红外;2009年08期
9 丁少华;刘书峰;陈小文;刘银年;;空间目标温度特性分析及仿真[J];红外;2011年05期
10 刘凡;肖树臣;杨尚君;陈秀健;;基于Creator和Vega的动态红外图像仿真研究[J];红外;2011年10期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 高会波;薛青;邓青;;坦克防御烟幕红外对抗建模[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵利民;地表热红外辐射背景场建模与成像模拟研究[D];南京大学;2011年
2 白俊奇;高分辨率红外成像中的图像处理算法研究[D];南京理工大学;2010年
3 宗靖国;红外成像光谱数据获取及其在场景仿真中的应用[D];西安电子科技大学;2011年
4 刘涛;中段弹道目标群天基红外成像探测与识别技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
5 马伟;卫星热辐射特性及其空间辐照环境效应研究[D];南京理工大学;2011年
6 顾吉林;典型天气大气辐射传输特性研究[D];大连海事大学;2012年
7 张闯;单通道双谱微光彩色夜视技术研究[D];南京理工大学;2008年
8 李明喜;基于多源图像融合的收获目标准确定位研究[D];江苏大学;2008年
9 胡涛;基于轮廓对比的PCB裸板缺陷检测算法研究[D];华中科技大学;2009年
10 张峰;红外成像ATR系统中的数字图像处理及识别检测分类技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖飞;基于频域变换的多光谱现场指纹增强算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 苏欧煜;三维云景模拟关键技术的研究与实现[D];电子科技大学;2011年
4 牛武斌;基于GPU的目标对背景红外辐射的散射计算[D];西安电子科技大学;2011年
5 靳磊;城市建筑物红外辐射特性模型及在场景仿真中的应用[D];西安电子科技大学;2011年
6 孙丹丹;基于遥感影像的红外纹理生成及仿真应用研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 王光兰;基于物理模型的云模拟[D];武汉理工大学;2011年
8 季园园;储煤基地煤垛高温监测系统设计[D];大连海事大学;2011年
9 魏恒;迈克尔逊干涉仪干涉数据采集及FPGA中光谱复原的实现[D];中北大学;2011年
10 傅英;光学材料折射率均匀性的子孔径拼接技术研究[D];南京理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 宣益民,吴轩,韩玉阁;坦克红外热像理论建模和计算机模拟[J];弹道学报;1997年01期
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9 张荆,孙隆和;战斗机载红外目标探测系统[J];电光与控制;1997年01期
10 吴北婴,吕达仁;用离散坐标法检验LOWTRAN的辐射传输计算[J];大气科学;1994年02期
【相似文献】
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3 高沁;利用红外线端口实现数据传输[J];中国传媒科技;2002年03期
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2 李凡;复杂背景抑制及弱小目标检测算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 李欣;复杂背景下红外弱小目标检测算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 顾晓蓉;时频域精密控制的单光子频率上转换探测研究[D];华东师范大学;2012年
5 许晓光;基于红外加热再生的柴油机排气微粒后处理技术的研究[D];大连理工大学;2002年
6 王智;机载多传感器数据融合技术研究[D];南京理工大学;2010年
7 王鑫;复杂背景下红外目标检测与跟踪算法研究[D];南京理工大学;2010年
8 代少升;红外焦平面阵列实时非均匀性校正研究[D];重庆大学;2004年
9 张晓飞;基于DSP的红外焦平面阵列非均匀性校正技术研究[D];重庆大学;2002年
10 张向东;复杂目标和背景的红外与激光成象特性研究[D];西安电子科技大学;1997年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王东岩;红外灸疗仪治疗原发性骨质疏松症的临床研究[D];南京中医药大学;2001年
2 杨富民;红外热反射涂料的研究[D];北京工业大学;2002年
3 刘毅;基于红外白光干涉技术的MEMS器件形貌测试方法研究[D];中北大学;2010年
4 刘晔 ;非制冷红外焦平面热成像测温系统的研究[D];南京理工大学;2003年
5 许卫锴;用振动红外热像法检测层合结构脱层的初步研究[D];武汉理工大学;2004年
6 张尹馨;有源光旋转连接器的研究[D];天津大学;2004年
7 潘东杰;复杂条件下基于阈值分割的红外弱小目标检测和跟踪[D];西安电子科技大学;2010年
8 王思嘉;无人机火灾检测平台的设计和构建[D];华南理工大学;2010年
9 刘建强;加热炉红外无损评估研究[D];浙江大学;2002年
10 黄彬香;红外气体分析法测定单叶光合速率常见问题及误差分析[D];中国农业大学;2003年
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