红外场景仿真及像质评估技术研究

发布时间：2023-02-09 10:01

　　红外场景仿真是一门通过计算机模拟生成红外场景真实图像的高新技术,得益于红外成像制导武器具有全天候工作、隐蔽性好等特点,红外场景仿真技术应用较为广泛。论文首先对典型目标/背景在8¹4μm波段的红外辐射特性进行了研究,通过对目标温度场模型、大气温度场模型、地表温度场模型、大气传输等模型的分析,完成了红外辐射特性的理论建模,建立了红外辐射特性的图像表征模型。论文基于3ds Max和Unity 3D分别实现了典型目标的三维几何建模以及背景三维建模。论文基于Visual Studio 2013平台完成了红外纹理生成软件的设计,实现了典型目标红外纹理的生成与映射。其次,论文对于基于灰度级和结构相似度的像质评价方法进行了研究,提出了一种改进的平均绝对误差法IMAE,基于小波域的加权结构相似度参数,建立了一种改进的基于全参考图像的质量评估模型QEMFRI,并对QEMFRI模型进行了实验验证,完成了红外仿真图像的像质评估。论文最后基于Unity 3D平台实现了成像效应的模拟,完成了典型目标及场景的红外仿真。

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 红外场景仿真及像质评估的研究背景及意义
    1.2 红外场景仿真及像质评估国内外研究现状
        1.2.1 红外场景仿真研究概况
        1.2.2 红外场景仿真技术国内外研究现状
        1.2.3 像质评估方法国内外研究现状
    1.3 本文的研究工作及论文结构安排
第2章 典型目标/背景的红外特性建模理论研究
    2.1 目标/背景红外辐射特性分析
    2.2 红外辐射特性建模
        2.2.1 目标温度场模型
        2.2.2 大气温度场模型
        2.2.3 地表温度场模型
    2.3 大气传输模型
        2.3.1 大气吸收的透射率
        2.3.2 大气散射的透射率
        2.3.3 大气气象制约的透射率
        2.3.4 大气平均透射率的计算
    2.4 红外辐射特性的图像表征模型
    2.5 本章小结
第3章 典型红外目标仿真
    3.1 目标及背景三维模型的建立
        3.1.1 基于 3ds Max的目标三维模型的建立
        3.1.2 基于Unity的背景三维模型的建立
    3.2 红外特性表征的实现
        3.2.1 红外纹理生成软件的设计
        3.2.2 典型目标红外纹理的生成
    3.3 基于Unity的典型红外目标仿真
    3.4 本章小结
第4章 典型目标红外表征图像的质量评估
    4.1 基于灰度级别的图像质量评价参数的选择
    4.2 基于结构相似度的图像质量评价参数的选择
        4.2.1 基于结构相似度的图像质量评估-SSIM
        4.2.2 基于平均结构相似度的图像质量评估-MSSIM
        4.2.3 基于小波域的加权结构相似度图像质量评估-MSWSSIM
    4.3 一种改进的基于全参考图像的质量评估模型QEMFRI的建立
        4.3.1 基于灰度级别像质评估模型QGRAY的建立
        4.3.2 基于结构相似度像质评估模型QSSIM的建立
        4.3.3 基于灰度级别和结构相似度的综合评估模型QEMFRI的建立
    4.4 基于全参考图像的质量评估模型QEMFRI的验证
    4.5 基于全参考图像质量评估模型QEMFRI的红外仿真像质评估
    4.6 本章小结
第5章 基于UNITY的红外场景仿真
    5.1 Unity仿真平台的优势
    5.2 构建红外仿真场景的基本要求
    5.3 红外场景仿真
        5.3.1 可见光仿真场景建模
        5.3.2 红外仿真场景生成
        5.3.3 基于成像效应的红外场景仿真
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录 1 HCJYET红外线测温仪HT-830相关参数
附录 2 INFRARED MODULE红外热像仪相关参数
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢



本文编号：3738690