[发明专利]信号级高逼真度实时红外复杂场景生成方法

权利要求书

1.一种信号级高逼真度实时红外复杂场景生成方法，其特征在于，包括：

目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机根据各自获取到的弹道参数从红外辐射特征数据库中分别获取原始图像，并根据各自获取到的原始图像分别生成目标、干扰和背景的信号级的红外动态图像；

大气传输效应实时解算计算机从大气光谱数据库获取垂直方向上的大气透过率数据和程辐射数据，并根据所述目标、干扰和背景的信号级的红外动态图像和获取到的垂直方向上的大气透过率数据和程辐射数据实时计算合成图像中每个像素点的大气效应；

图像实时合成处理计算机根据合成图像中每个像素点的大气效应生成施加大气效应后的合成图像。

2.如权利要求1所述的信号级高逼真度实时红外复杂场景生成方法，其特征在于，所述红外辐射特征数据库中的原始图像包括原始辐射亮度图像、原始透明度图像、原始距离图像和原始真值图像。

3.如权利要求2所述的信号级高逼真度实时红外复杂场景生成方法，其特征在于，所述目标的信号级的红外动态图像包括目标的辐射亮度图像、透明度图像、距离图像和真值图像；

所述干扰的信号级的红外动态图像包括干扰的辐射亮度图像、透明度图像、距离图像和真值图像；

所述背景的信号级的红外动态图像包括干扰的辐射亮度图像、透明度图像、距离图像和真值图像。

4.如权利要求3所述的信号级高逼真度实时红外复杂场景生成方法，其特征在于，目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机根据各自获取到的弹道参数从红外辐射特征数据库中分别获取原始图像，并根据各自获取到的原始图像分别生成目标、干扰和背景的信号级的红外动态图像的步骤包括：

目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机根据各自获取到的弹道参数从红外辐射特征数据库中分别获取原始图像； 

目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机分别计算探测器的瞬时视场和瞬时视场面积，计算公式如下：

，                                      

，                                   

，                                      

其中，、分别表示水平方向上和垂直方向上探测器像元的瞬时视场，、分别表示水平方向上和垂直方向上探测器的视场宽度，、分别表示探测器的水平分辨率和垂直分辨率，表示探测器像元的瞬时视场面积；

目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机分别计算各自获取到的原始图像中原始辐射亮度图像的单个像素点所占的瞬时视场，计算公式如下：

，                                           

，                                           

，                                             

、分别表示水平方向上和垂直方向上原始辐射亮度图像的单个像素点所占的视场角，表示原始辐射亮度图像的单个像素点的覆盖区域面积，、分别表示原始辐射亮度图像在水平方向上和垂直方向上所占的视场角，、分别表示辐射亮度图像的行数和列数，其中， 

，                                       

，                                    

表示辐射亮度图像上每个像素所代表的实际空间尺寸， 表示原始辐射亮度图像与目标之间的空间距离；

目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机分别计算目标的中心投影到探测器平面上的位置，计算公式如下：

     ，                                       

，                                       

其中，、分别表示目标的中心投影到探测器平面上的水平位置和垂直位置，、分别表示视线的方位角和俯仰角；

目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机分别计算原始辐射亮度图像中心的位置，计算公式如下：

           ，                                  

，                                            

其中，、分别表示原始辐射亮度图像的中心的水平位置和垂直位置；

目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机分别按照原始辐射亮度图像的单个像素点的坐标位置和该像素点所占的视场角计算对应的空间角，计算公式如下：

，                                       

；                                   

目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机分别将原始辐射亮度图像上的像素点投影到探测器平面上，解算其在探测器平面上的坐标位置，再将原始辐射亮度图像上的像素点投影到探测器平面上，解算其在探测器平面上的坐标位置，计算公式如下：

，                                   

，                                    

，                                

；                                        

目标图像实时渲染计算机、干扰图像实时渲染计算机和背景图像实时渲染计算机分别根据探测器平面上和的相对位置，将原始辐射亮度图像的像素点的辐射亮度投影到探测器平面上以分别得到目标的信号级的红外动态图像的目标的辐射亮度图像、干扰的信号级的红外动态图像的干扰的辐射亮度图像和背景的信号级的红外动态图像的背景的辐射亮度图像的每个像素点的辐射亮度值；

根据目标的辐射亮度图像得到对应的目标的透明度图像、距离图像和真值图像，根据干扰的辐射亮度图像得到对应的干扰的透明度图像、距离图像和真值图像，根据背景的辐射亮度图像得到对应的背景的透明度图像、距离图像和真值图像。