【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于紅外動態場景模擬仿真，具體涉及一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法。
技術介紹
1、紅外動態場景模擬仿真技術是利用紅外輻射光調制技術在實驗室環境中產生模擬真實場景目標與背景的紅外輻射，是紅外成像系統全流程半實物仿真評估的關鍵一環?；赿md紅外動態場景模擬系統，根據動態場景圖像灰度值調制微鏡像元翻轉時間實現對入射紅外輻射的調制，產生與動態場景圖像適配的紅外場景。該模擬技術的準確度受限于dmd器件微鏡像元性能差異、光學系統雜散光等因素，基于dmd的紅外動態場景模擬系統對入射的相同輻射強度經脈寬調制后微鏡反射的能量存在差異，甚至出現亮點、暗點現象，表現出明顯的非均勻性，影響系統仿真的逼真度及準確度。
2、因此，本專利技術提出一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法。
技術實現思路
1、要解決的技術問題：
2、為了避免現有技術的不足之處，本專利技術提供一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，通過標定基于dmd紅外動態場景模擬系統的非均勻性，并基于標定數據調整動態場景圖像灰度值，完成微鏡像元翻轉時間調整進而實現非均勻補償。本專利技術提高了基于dmd的紅外動態場景模擬系統產生紅外場景的均勻性，提高了系統仿真的準確度。
3、本專利技術的技術方案是：一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，具體步驟如下：
4、根據紅外動態場景模擬系統分辨率及灰度等級，生成相應場景圖像，進而生成與場景圖像適配的紅外
5、通過熱像儀采集紅外動態場景模擬系統生成的紅外場景，并計算熱像儀所采集圖像的非均勻偏離值；
6、基于熱像儀所采集圖像的非均勻偏離值，設定標定非均勻微鏡像元的閾值，計算熱像儀所采集圖像的像元響應灰度值與像元響應灰度均值的差值，將差值大于或小于閾值的所有dmd微鏡像元位置標定為非均勻的微鏡像元；
7、將所述標定為非均勻的微鏡像元位置對應的圖像灰度值設置為0，并計算所采集圖像的平均灰度值；
8、基于所采集圖像的平均灰度值，計算被標定為非均勻的微鏡像元的調整系數；
9、設定未被標定為非均勻的微鏡像元的調整系數為1；
10、將動態場景圖像灰度值乘以調整系數進行修正，得到新灰度值，采用新灰度值調制dmd微鏡像元翻轉時間，由紅外動態場景模擬系統產生與修正后的場景圖像適配的紅外場景，即完成非均勻補償。
11、本專利技術的進一步技術方案是：所述生成與場景圖像適配的紅外場景的方法為：根據紅外動態場景模擬系統分辨率m×n及灰度等級n，生成一幅分辨率為m×n、灰度值為2n-1-1的場景圖像，以所生成場景圖像的灰度值調制dmd微鏡像元翻轉時間，由紅外動態場景模擬系統生成與場景圖像適配的紅外場景。
12、本專利技術的進一步技術方案是：所述熱像儀所采集圖像的非均勻偏離值nu0的計算公式如下：
13、
14、式中，g(i,j)為熱像儀所采集圖像的像元響應灰度值，i為像元在圖像中的行數，j為像元在圖像中的列數，m為圖像總行數，n為圖像總列數，表示熱像儀所采集圖像的像元響應灰度均值。
15、本專利技術的進一步技術方案是：所述熱像儀所采集圖像的像元響應灰度均值的計算公式如下：
16、
17、本專利技術的進一步技術方案是：所述閾值為10×nu0，當或則圖像中(i,j)位置標定為非均勻的微鏡像元。
18、本專利技術的進一步技術方案是：所述采集圖像的平均灰度值的計算公式為：
19、
20、式中，d為標定的非均勻微鏡像元個數。
21、本專利技術的進一步技術方案是：所述被標定為非均勻的微鏡像元的調整系數的計算公式為：
22、
23、式中，gnu(i,j)為非均勻微鏡像元的圖像灰度值。
24、本專利技術的進一步技術方案是：所述新灰度值的取值方法為，動態場景圖像灰度值乘以微鏡像元調整系數所得灰度值，如果大于2n-1，則取2n-1；如果小于等于2n-1，則向下取整得到新灰度值。
25、一種基于dmd紅外動態場景模擬系統，包括紅外場景模擬器、紅外熱像儀及場景圖像源生成計算機，所述紅外場景模擬器包括信號處理電路、驅動電路、黑體、黑體照明光學系統及投影匹配光學系統，所述投影匹配光學系統與紅外熱像儀的光學入瞳相對設置，且光軸中心對準并平行；
26、所述場景圖像源生成計算機將根據紅外場景模擬器構建的場景圖像數據轉換為紅外輻射，通過投影匹配光學系統透射至紅外熱像儀，對紅外場景進行模擬。
27、有益效果
28、本專利技術的有益效果在于：本專利技術提出一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，通過計算熱像儀采集圖像的非均勻偏離值得到判斷非均勻微鏡像元的閾值，并通過該閾值能夠將所有非均勻微鏡像元準確的標定出，然后通過計算得到的微鏡像元調整系數對非均勻微鏡像元進行補償，完成對基于dmd紅外動態場景模擬系統的非均勻性標定，并基于標定數據調整動態場景圖像灰度值完成微鏡像元翻轉時間調整進而實現非均勻補償，且該方法可操作性強，具有良好的工程實用性。
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1.一種基于DMD紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于具體步驟如下：
2.根據權利要求1所述一種基于DMD紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述生成與場景圖像適配的紅外場景的方法為：根據紅外動態場景模擬系統分辨率M×N及灰度等級n，生成一幅分辨率為M×N、灰度值為2n-1-1的場景圖像，以所生成場景圖像的灰度值調制DMD微鏡像元翻轉時間，由紅外動態場景模擬系統生成與場景圖像適配的紅外場景。
3.根據權利要求2所述一種基于DMD紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述熱像儀所采集圖像的非均勻偏離值NU0的計算公式如下：
4.根據權利要求3所述一種基于DMD紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述熱像儀所采集圖像的像元響應灰度均值的計算公式如下：
5.根據權利要求4所述一種基于DMD紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述閾值為10×NU0，當或則圖像中(i,j)位置標定為非均勻的微鏡像元。
6.根據權利要求5所述一種基于DMD紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其
7.根據權利要求6所述一種基于DMD紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述被標定為非均勻的微鏡像元的調整系數的計算公式為：
8.根據權利要求7所述一種基于DMD紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述新灰度值的取值方法為，動態場景圖像灰度值乘以微鏡像元調整系數所得灰度值，如果大于2n-1，則取2n-1；如果小于等于2n-1，則向下取整得到新灰度值。
9.一種基于DMD紅外動態場景模擬系統，用于實施權利要求1-8任一項所述基于DMD紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法；其特征在于：包括紅外場景模擬器、紅外熱像儀及場景圖像源生成計算機，所述紅外場景模擬器包括信號處理電路、驅動電路、黑體、黑體照明光學系統及投影匹配光學系統，所述投影匹配光學系統與紅外熱像儀的光學入瞳相對設置，且光軸中心對準并平行；
...【技術特征摘要】
1.一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于具體步驟如下：
2.根據權利要求1所述一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述生成與場景圖像適配的紅外場景的方法為：根據紅外動態場景模擬系統分辨率m×n及灰度等級n，生成一幅分辨率為m×n、灰度值為2n-1-1的場景圖像，以所生成場景圖像的灰度值調制dmd微鏡像元翻轉時間，由紅外動態場景模擬系統生成與場景圖像適配的紅外場景。
3.根據權利要求2所述一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述熱像儀所采集圖像的非均勻偏離值nu0的計算公式如下：
4.根據權利要求3所述一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述熱像儀所采集圖像的像元響應灰度均值的計算公式如下：
5.根據權利要求4所述一種基于dmd紅外動態場景模擬系統非均勻標校方法，其特征在于：所述閾值為10×nu0，當或則圖像中(i,j)位置標定為非均勻的微鏡像...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳福菩，余晨菲，梁錫寧，潘旭輝，郭小青，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所，
類型：發明
國別省市：
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