摘要：基于DMD的红外场景仿真系统投影光路是仿真系统的关键组成部分。设计了一种准直投影光学系统，利用不同材料热性能互补的无热化光学设计方法，得到系统的初始结构，将某一面设计为二元面，降低了系统像差，提高了光学传递性能，达到系统的消热差设计。投影光路采用折射式结构，工作在8-12μm长波红外波段，焦距为113mm，半视场角为4．5°，F数为1．3°利用ZEMAX软件对光学系统进行了优化，满足了仿真系统的使用要求。

摘要：基于计算机平台的红外场景仿真系统存在输入输出接口受限,实时响应能力不足,可扩展性差的缺点。为此,文中构建了一套基于嵌入式硬件的实时闭环红外场景仿真系统演示平台。引入并行计算与多级流水线技术,采用多片嵌入式处理器级联的方式,解决了单片嵌入式处理器计算能力的不足,实现了实时计算;单任务运行环境使得系统实时响应性能良好,便于实现闭环仿真;自主设计的针对红外应用的三维红外实时渲染引擎提高了仿真精度。详细介绍了系统方案的实现与优化过程,并给出了实验结果。运行时间控制在25 ms/frame之内,成像帧频为40 frame/s,结果证明系统达到了设计要求。

摘要：针对红外场景仿真效果评估困难的问题,提出了基于自学习框架的评价方法。首先,从仿真图像与实际图像视觉对比的角度提出了面向图像视觉相似的红外场景仿真效果评价指标体系,用于量化评价过程;其次,提出以极限学习机(extreme learning machine,ELM)为核心建立评估模型,建立包括蒙特卡罗样本仿真、ELM评估网络及自更新仿真样本评估模型等3部分在内的自学习框架来生成仿真样本、强化对ELM的训练;最后,针对实际样本数量较少的问题,在此框架基础上提出了包括样本评定、自学习、评估模型测试3个阶段在内的仿真图像相似性评估方法,实现了从样本生成到评估过程的自动化。实验结果表明提出的自学习框架能够显著提高评估模型的正确率,而且训练后的评估模型适用性强,可独立自主进行红外场景仿真效果评估。

摘要：针对景象匹配系统对红外图像的迫切要求,提出了一种利用可见光图像仿真生成红外图像的方法。首先,设计了红外场景仿真的总体方案;其次,对其中的基于可见光图像的材质信息分类、目标表面温度模型的建立及红外特征图像的生成3个关键技术做了初步实现;最后,结合红外场景仿真算法完成了典型电厂目标红外场景序列图的生成。实验结果表明:该方法生成的24h序列图像与实拍红外图像的变化规律基本一致,从而为可见光图像制备红外基准图提供了一种有效途径。

摘要：红外场景仿真是红外成像制导武器设计、研制和生产过程中发现和解决问题的主要手段。文中针对红外场景仿真技术中的调制成像核心问题展开研究,在分析DMD系统灰度调制成像的基础上,借鉴PWM脉宽调制机理实现数字灰度调制技术,建立了DMD红外图像调制成像模型,研制了基于DMD图像灰度调制方法的红外场景仿真技术原理验证样机。验证结果表明,基于DMD灰度调制方式的红外场景仿真技术具备较高灰度等级、小几何畸变、高成像分辨率和对比度的技术特点,较好地满足了实验室内红外场景仿真的需要。

摘要：随着红外成像系统在目标探测、夜间导航以及精确制导等领域的广泛应用,利用模拟红外场景对红外成像系统进行成像测试已逐渐成为研究的热点。介绍了数字微镜器件(DMD)的封装结构和工作原理,给出了一种基于DMD的红外场景仿真系统设计方案,提出了系统设计过程中需要重点考虑的几个问题。对系统成像过程中芯片反射系数、能量传递效率、输出图像对比度等光学性能等进行了重点分析。在光学器件选定的情况下,根据各部分相对位置,可计算出仿真系统的能量传递效率,最后分析了影响输出图像对比度的主要因素。

摘要：红外动态场景仿真技术在红外成像、跟踪和制导武器等系统的性能评估中起着重要的作用,基于数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)的红外场景产生方案是红外场景仿真技术中最具研究价值的一种方案。介绍了DMD的灰度调制原理和工作方式,在此技术基础上设计了基于TI公司的0.7XGA开发平台的DMD驱动程序。通过放大原图像,提高了仿真红外图像的对比度。最后根据探测器输出的积分时间信号和帧同步信号,提出了一种提高DMD投影频率的方案。该方案投影出的灰度图像的对比度有所提高,红外成像仪可以采集到清晰的灰度图像,且每一帧灰度图像的显示时间缩短至1.12 ms,相比于常规方式的7.87 ms有了很大的提高。

摘要：传统的仿真技术会受算法的复杂度、运算能力及接口等的限制.针对这一问题,设计了一种基于增强现实的思想在真实图像上进行实时动态红外场景仿真的系统.首先使用3DS MAX生成虚拟目标模型,再对虚拟目标模型进行几何一致性交换和红外辐射一致性变换,使用SURF-ORB特征匹配对探测器的运动姿态进行跟踪,最终通过光栅渲染使虚拟目标与真实场景进行虚实融合,完成基于增强现实的动态红外场景仿真系统的设计.实验结果显示,该系统能够实现高帧频,高真实性的红外仿真图像,具有较强的可扩展性.

摘要：介绍了基于液晶光阀的动态红外场景仿真系统构成，分析了液晶光闽的波长变换和空间调制机理。对反映红外场景仿真效果主要因素（光谱输出特性、时间响应特性和空间分辨力）进行了理论分析和研究。利用优化设计液晶光阀参数构建的动态红外场景仿真样机，测量其光谱输出特性、时间响应特性和空间分辨力，结果表明，仿真系统的输出光谱可覆盖中波和长波红外波段，可实现帧频70Hz，系统空间分辨力优于10lp／mm（受红外光学系统和红外热像仪分辨力限制）。

摘要：文章实现了一种实时红外场景仿真技术。首先,完成了红外场景仿真系统的设计与现实工作;其次,生成目标区域的红外仿真图像,仿真过程中使用了VEGA标准材质库,考虑了大气效应对红外辐射的衰减作用;最后,利用三维建模技术,建立相应的三维红外场景,并提供实时漫游功能。实验结果表明,该方法生成的红外仿真图像与实拍图像的变化规律基本一致,为生成目标区域的红外图像数据库创造了条件。