[发明专利]环境和时段因素对目标红外可探测性的影响快速分析方法有效
申请号: | 201611170077.9 | 申请日: | 2016-12-16 |
公开(公告)号: | CN108230286B | 公开(公告)日: | 2022-01-11 |
发明(设计)人: | 刘东红;初宁;杨晨光;刘清华 | 申请(专利权)人: | 北京机电工程研究所 |
主分类号: | G06K9/00 | 分类号: | G06K9/00;G06K9/62;G06T7/00;G06T17/20 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 100074 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 环境 时段 因素 目标 红外 探测 影响 快速 分析 方法 | ||
1.一种环境和时段因素对目标红外可探测性的影响快速分析方法,其特征在于,包括:
获取目标/背景场景可见光纹理图像,并对所述可见光纹理图像进行处理,获得材质精粒度指定文件,包括:将所述可见光纹理图像进行粗粒度分割,并保存材质粗分类结果图像;分别统计所述材质粗分类结果图像中各个图像块在原始的可见光纹理图像中对应图像位置像素集合的均值和方差;遍历材质粗分类结果图像中每个像素位置对应的波段值,根据对应图像中同样位置的像素灰度值和该像素所属图像块的灰度均值和方差,对材质粗分类结果图像中该像素对应的红外发射率和红外反射率进行调整;用调整后的红外发射率和红外反射率分别替换对应像素位置的红外发射率和红外反射率,生成材质精粒度指定文件并保存;
获取目标场景所在地的历史气象数据,并根据所述历史气象数据获得当天每个时刻对应的环境温度值和环境湿度值,包括:查询目标场景所在地的历史气象数据,得到仿真时刻当天的平均温度参考值、最大温差、平均湿度参考值和最大湿度值;对当天每个仿真时刻量化成同一的时间对应量;分别根据所述当天平均温度参考值和当天平均湿度参考值计算各个时刻对应的环境温度值和环境湿度值;
根据所述材质精粒度指定文件、每个时刻对应的环境温度值和环境湿度值计算获得目标和背景对于指定相机观测位置的目标辐亮度和背景辐亮度,包括:根据所述材质精粒度指定文件、每个时刻对应的环境温度值和环境湿度值,结合仿真时刻和仿真地点,利用标准热平衡方程计算得到目标和背景每一个建模三角面元对应的温度场数据;将所述温度场数据和每个建模三角面元所对应的红外材质属性,按照相机光轴和面元法向量垂直相对的角度,利用标准红外仿真过程,分别计算每个建模三角面元的目标面元辐射强度以及背景面元辐射强度;根据相机的透射投影关系,计算每个建模三角面元在相机焦平面上的投影面积、目标面元投影面积以及背景面元投影面积;根据所述每个建模三角面元目标面元辐射强度、背景面元辐射强度、目标面元投影面积以及背景面元投影面积,分别计算目标和背景对于指定相机观测位置的目标辐亮度和背景辐亮度;
建立非对称距离能量衰减模型,计算目标能量衰减系数和背景能量衰减系数,并根据所述目标能量衰减系数、背景能量衰减系数、目标辐亮度和背景辐亮度,计算获得探测器中的目标成像信噪比;
将所述目标成像信噪比与探测器最小信噪比阈值进行比较,根据比较结果判断目标的可探测性。
2.根据权利要求1所述的一种环境和时段因素对目标红外可探测性的影响快速分析方法,其特征在于,建立非对称距离能量衰减模型,计算目标能量衰减系数和背景能量衰减系数,并根据所述目标能量衰减系数、背景能量衰减系数、目标辐亮度和背景辐亮度,计算获得探测器中的目标成像信噪比,包括:
设计非对称距离能量衰减模型,分别计算和探测距离相关的目标能量衰减系数和背景能量衰减系数;
将所述目标能量衰减系数和背景能量衰减系数分别作用于所述目标辐亮度和背景辐亮度,分别获得镜头前目标辐射强度和镜头前背景辐射强度;
根据所述镜头前目标辐射强度和镜头前背景辐射强度,采用普朗克公式计算镜头前目标与背景辐射的等效黑体温差;
根据所述等效黑体温差计算探测器中的目标成像信噪比。
3.根据权利要求1或2所述的一种环境和时段因素对目标红外可探测性的影响快速分析方法,其特征在于,将所述目标成像信噪比与探测器最小信噪比阈值进行比较,根据比较结果判断目标的可探测性,包括:
如果目标成像信噪比大于或等于所述测器最小信噪比阈值,则认为目标可探测。
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