[发明专利]一种红外成像传感器典型效应仿真的验证方法

说明书

本发明是一种用于红外成像传感器系统典型效应建模与仿真准确性和真实性的验证方法。本发明针对红外成像传感器系统典型效应建模与仿真的验证评价问题，提出了基于全参考图像质量评价方法的红外传感器典型效应仿真的验证方法，以黑体靶标的红外实拍图像为参考图像，针对具体红外成像系统的红外传感器效应仿真图像，采用逐像素比较和统计比较相结合的分析方法，综合考虑信息熵、偏离度、结构相似度、保真度等评价因子，形成综合评价指标，进行全面验证评价。该发明的重要意义是：基于全参考图像质量评价方法，综合了逐像素比较和统计比较两种分析方法，有效克服单一分析方法只能验证部分效应仿真结果的缺陷，评价指标全面、客观，准确性和可信性高。

技术领域

本发明属红外成像精确制导技术领域，用于红外成像制导系统性能评估仿真。

背景技术

随着红外成像制导武器的发展和应用，红外成像制导仿真技术发展的要求越来越迫切， 红外成像制导仿真对于检验红外成像制导系统的信号处理算法以及系统整体性能等方面具有 巨大的经济和军事效益。红外成像制导仿真目前主要采用景象投影法与信号注入式法两种半 实物仿真方法，在信号注入式仿真评估模式下，由于被试验装备的红外成像传感器系统不直 接参与仿真试验，考虑大气传输后的目标、背景场景生成图像并不能直接注入到红外成像制 导系统的信号处理部分，因而需要对其红外成像传感器系统典型效应进行建模与仿真。红外 成像传感器系统典型效应建模与仿真的真实性和逼真度决定着红外成像传感器系统建模与仿 真的有效性，因此红外成像传感器系统典型效应建模与仿真的真实性和逼真度的验证方法具 有十分重要的意义。

目前，对于红外成像传感器系统典型效应建模与仿真的研究很少，而建模与仿真准确性 和真实性的验证至今没有行之有效的方法和公认的评价指标。一种方法是将实际拍摄图像与 仿真结果图像逐像素进行比较，但这种方法太精确而不切合实际，并且没有合适的评价指标； 另外一种方法是整幅图像的统计比较，包括灰度一维直方图、局部能量直方图等，但只是利 用的单帧图像统计信息，容易产生误导，因为统计信息只是图像整体的统计量，两幅不同的 图像可能统计信息相同。

发明内容

为了解决红外成像传感器系统典型效应仿真的验证评价问题，本发明提供一种红外成像 传感器系统典型效应仿真准确性和真实性的验证方法，基于全参考图像质量评价方法，在红 外实拍图像与红外传感器效应仿真图像的基础上，采用逐像素比较和统计比较相结合的分析 方法，利用一维、二维直方图统计、结构相似度、保真度等综合评价指标进行全面验证评价， 有效克服单一分析方法只能验证部分效应仿真结果的缺陷。

本发明方法解决其技术问题所采用的技术方案是：首先利用红外成像系统对黑体靶标成 像，并针对不同黑体温度、温差分别输出红外实拍图像；其次，根据黑体温度、温差及靶标 类别，计算黑体靶标的辐射亮度并量化为灰度，采用计算机仿真技术生成黑体靶标的红外理 想仿真图像，并将红外理想仿真图像经过红外成像系统各模块的退化效应作用，最终得到黑 体靶标的红外传感器效应仿真图像；最后，采用逐像素比较和统计比较相结合的分析方法， 选取合适评价指标因子，形成综合评价指标，对红外传感器效应仿真图像和红外实拍图像进 行比较，并给出可信度评价。

此方法有益效果是，采用红外实拍图像与红外传感器效应仿真图像分析比较的方法，综 合了逐像素比较和统计比较两种分析方法，评价指标全面、客观，准确性和可信性高。

附图说明

图1是红外成像传感器典型效应仿真的验证方法框图。

图2是红外实拍图像。

图3是红外理想仿真图像。

图4是红外成像传感器典型效应退化作用框图。

图5是红外传感器效应仿真图像。

具体实施方式