[发明专利]一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法及装置

权利要求书

1.一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法，其特征在于，每一帧图像的仿真方法具体包括以下步骤：

根据飞行目标的实际尺度和其与红外传感器的距离，确定其在所述仿真图像中的尺度；根据飞行目标的红外辐射亮度和灰度分布模型生成目标的灰度分布；

结合所述飞行目标在仿真图像中的尺度和灰度分布生成目标图像块；

根据红外传感器的位置信息、姿态信息、仿真图像的尺度、以及背景图像在世界坐标系中的位置和尺度，生成背景图像块；

根据所述飞行目标在仿真图像中的位置，融合所述目标图像块和背景图像块，生成仿真图像。

2.如权利要求1所述的一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法，其特征在于，所述红外辐射亮度的计算方法为：

计算所述空中目标的蒙皮红外辐射亮度；

计算所述空中目标的反射太阳光红外辐射亮度；

求和所述蒙皮红外辐射亮度和反射太阳光红外辐射亮度，得到所述红外辐射亮度。

3.如权利要求2所述的一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法，其特征在于，所述蒙皮红外辐射亮度和反射太阳光红外辐射亮度的计算方法为：

蒙皮红外辐射亮度使用驻点温度法计算；

反射太阳光红外辐射亮度使用Cook-Torrance光照模型计算。

4.如权利要求3所述的一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法，其特征在于，根据飞行目标的红外辐射亮度和灰度分布模型生成目标的灰度分布包括：

将所述红外辐射亮度值转换为最大灰度值；

将所述最大灰度值作为所述灰度分布模型的峰值，求解所述飞行目标的每个像素的灰度值。

5.如权利要求4所述的一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法，其特征在于，所述红外辐射亮度值转换为最大灰度值具体方法为：

识别所述背景图像的气象信息；

根据所述气象信息计算对应的大气传输透过率；

根据所述大气传输透过率计算所述红外辐射亮度值对应的最大灰度值。

6.如权利要求5所述的一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法，其特征在于，识别所述背景图像的气象信息具体方法为：

将所述背景图像作为输入信息，采用基于深度学习的天气分类模型识别所述背景图像中的气象信息。

7.如权利要求6所述的一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法，其特征在于，根据所述气象信息计算对应的大气传输透过率包括：

构建多项式函数；

根据所述气象信息获取所述多项式函数的系数；

以红外传感器与所述空中目标之间的距离为所述多项式函数的已知量计算得到所述大气传输透过率。

8.如权利要求2-7任一所述的一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法，其特征在于，所述灰度分布模型采用二维广义高斯函数模型，且在所述二维广义高斯函数模型的基础上引入旋转因子。

9.如权利要求8所述的一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真方法，其特征在于，飞行目标在仿真图像中的位置确定方法为：

根据所述飞行目标在世界坐标系中的位置，以及红外传感器在世界坐标系中的位置与姿态，计算所述飞行目标在仿真图像中的位置。

10.一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真装置，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任一项所述的一种自动适应天气的空中小目标动态红外仿真装置。