一种实际红外海面辐射成像模型的建立

作者：时间：2010-12-26来源：网络收藏

本文根据电磁散射、辐射理论，分析了可光海面图像与红外海面图像的生成原理.从理论上推导出了具有相同拍摄条件的可见光海面图像与红外海面图像之间的内在联系，并提出了一种快速算法，实现了从可见光图像反演出红外图像.最后，本文根据几幅可见光海面图像，利用这种方法反演出了其同样条件下的红外图像.
　　关键词:电磁散射；海面；红外成像

ZHANG Xiang-dong,SHEN Pei-yi,WU Cheng-ke,HAN Xiang-e
(School of Communications,Xidian University,P.O.Box 103,Xi'an 710071,China)

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/156830.htm

　　Abstract:Based on the electromagnetic scattering and radiating theories,the imaging principles for sea surface at visual and infrared bands are analyzed.The relationship between the visual images and IR images at the same environment condition are derived.A fast algorithms is provided to obtain the IR sea surface images from visual images for sea surface.Finally,several real visual images of sea surface are taken to test our method.The corresponding IR images at the same conditions are obtained successfully.
　　Key words:electromagnetic scattering;sea surface;infrared imaging

一、引　　言
　　目标与背景的景象生成是一个比较复杂的物理过程，不同波段下景象图像的获得可广泛应用于飞行模拟、精确制导与仿真、跟踪与识别以及灵境技术等领域之中.在可见光波段，海面成像主要取决于太阳、天空背景、大气传输等因素^［1，2］.而在红外激光波段，海面成像不仅要考虑可见光波段下的各种因素，还要考虑自身的红外幅射以及大气对地球辐射的再反射的影响.一般情况下，海面成像建模方法要比目标成像建模方法复杂得多.红外的海表面是一个随机的粗糙表面，研究它的辐射就要应用随机粗糙面散射、辐射的理论方法进行研究.Saunders^［1］早期研究了波长范围在0.8～1.2微米之间的海天辐射情况，他发展了Cox and Munk的海天幅射模型，考虑了遮蔽函数对辐射的影响.Wohlers^［2］利用经典的电磁散射理论推导出了基于粗糙面散射的红外海面辐射模型.所有的这些方法，都是基于统计分析上的研究，没有针对具体的海面进行研究，没有提供海面的成像模型.
　　本文研究了一种海面红外成像的方法.与以往的传统方法不一样，本文主要研究在相同拍摄条件下，海面的可见光图像与红外图像之间的关系，并能根据可见光图像反演出其红外图像.