[發明專利]一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法及裝置

在審

• 申請號: 202111180744.2
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113902663A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 楊珺;王家豪
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 李明全

1.一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法，其特征在于，每一幀圖像的仿真方法具體包括以下步驟：

根據飛行目標的實際尺度和其與紅外傳感器的距離，確定其在所述仿真圖像中的尺度；根據飛行目標的紅外輻射亮度和灰度分布模型生成目標的灰度分布；

結合所述飛行目標在仿真圖像中的尺度和灰度分布生成目標圖像塊；

根據紅外傳感器的位置信息、姿態信息、仿真圖像的尺度、以及背景圖像在世界坐標系中的位置和尺度，生成背景圖像塊；

根據所述飛行目標在仿真圖像中的位置，融合所述目標圖像塊和背景圖像塊，生成仿真圖像。

2.如權利要求1所述的一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法，其特征在于，所述紅外輻射亮度的計算方法為：

計算所述空中目標的蒙皮紅外輻射亮度；

計算所述空中目標的反射太陽光紅外輻射亮度；

求和所述蒙皮紅外輻射亮度和反射太陽光紅外輻射亮度，得到所述紅外輻射亮度。

3.如權利要求2所述的一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法，其特征在于，所述蒙皮紅外輻射亮度和反射太陽光紅外輻射亮度的計算方法為：

蒙皮紅外輻射亮度使用駐點溫度法計算；

反射太陽光紅外輻射亮度使用Cook-Torrance光照模型計算。

4.如權利要求3所述的一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法，其特征在于，根據飛行目標的紅外輻射亮度和灰度分布模型生成目標的灰度分布包括：

將所述紅外輻射亮度值轉換為最大灰度值；

將所述最大灰度值作為所述灰度分布模型的峰值，求解所述飛行目標的每個像素的灰度值。

5.如權利要求4所述的一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法，其特征在于，所述紅外輻射亮度值轉換為最大灰度值具體方法為：

識別所述背景圖像的氣象信息；

根據所述氣象信息計算對應的大氣傳輸透過率；

根據所述大氣傳輸透過率計算所述紅外輻射亮度值對應的最大灰度值。

6.如權利要求5所述的一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法，其特征在于，識別所述背景圖像的氣象信息具體方法為：

將所述背景圖像作為輸入信息，采用基于深度學習的天氣分類模型識別所述背景圖像中的氣象信息。

7.如權利要求6所述的一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法，其特征在于，根據所述氣象信息計算對應的大氣傳輸透過率包括：

構建多項式函數；

根據所述氣象信息獲取所述多項式函數的系數；

以紅外傳感器與所述空中目標之間的距離為所述多項式函數的已知量計算得到所述大氣傳輸透過率。

8.如權利要求2-7任一所述的一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法，其特征在于，所述灰度分布模型采用二維廣義高斯函數模型，且在所述二維廣義高斯函數模型的基礎上引入旋轉因子。

9.如權利要求8所述的一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真方法，其特征在于，飛行目標在仿真圖像中的位置確定方法為：

根據所述飛行目標在世界坐標系中的位置，以及紅外傳感器在世界坐標系中的位置與姿態，計算所述飛行目標在仿真圖像中的位置。

10.一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真裝置，其特征在于，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-9任一項所述的一種自動適應天氣的空中小目標動態紅外仿真裝置。