红外视景仿真系统传递模型构建及准确度验证

发布时间：2020-03-29 06:46

【摘要】：半实物仿真测试技术是光电武器装备评测和试验鉴定的重要手段,视景仿真系统是半实物仿真系统中的关键设备之一。基于视景仿真系统的光电成像装备半实物仿真试验鉴定是指利用仿真系统来模拟目标/背景的辐射特性,目标的几何特性及空间方位特性,以检测光电成像系统的作战能力指标。半实物仿真测试的成功与否很大程度上依赖于视景仿真系统的逼真度,因此非常有必要对视景仿真系统传递模型进行全面分析。本文针对红外视景仿真系统,根据全链路思想,准确描述系统各链路环节对投影场景几何尺度、辐射、空间方位的影响,构建了全链路传递模型,并完成了传递模型准确度验证,主要的研究成果是:1.根据视景仿真系统所应遵循的工作原则,即投射场景和真实场景在几何尺度、辐射、空间方位三个层面上应该一致,梳理了待测成像设备与视景仿真系统指标体系,分析了全链路各环节影响投影场景逼真度的关键因素,研究了各因素对投影场景质量的作用机制及与待测成像设备测试条件的匹配特性。2.建立了视场与分辨率匹配模型。依据采样理论模型,考虑场景空间分辨率、视景仿真系统显示器件分辨率等指标构建视场和空间分辨率匹配模型。通过实际成像设备试验,验证视场和空间分辨率匹配模型,匹配误差较小。3.构建了辐射照度传递模型。依据场景投射工作原理和性能参数,综合考虑场景设置辐射物理量、灰度量化、投影器显示器件类型或照明光源辐射特性、投影光学系统参数,利用光辐射、反射理论,建立了视景仿真系统辐射照度传递模型,结合辐射照度实测数据,验证和修正了辐照度传递理论模型。修正结果误差在可接受范围内,验证了传递模型的准确性。为投射场景的准确控制提供了指导。4.建立了目标空间几何方位传递模型。依据三维场景坐标系转换关系和空间几何坐标转换关系,建立了场景目标物理尺度、目标像素位置坐标到成像像素尺度、位置坐标的转换关系模型。并完成了实测图像的测量验证。分析了产生误差的原因。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ06;TP391.9

【参考文献】