一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法及系统技术方案

技术编号:46427348 阅读:4 留言:0更新日期:2025-09-19 20:34
本发明专利技术公开了一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法及系统,对照真实场景的地形图创建地形;在地形上进行植被、建筑和威胁目标的建模;利用python模拟威胁目标的精确运动轨迹;对各模型进行渲染,生成拟真的红外序列,输出到处理模块;对仿真红外序列运用相对全变分等预处理抑制杂波;接下来采用多尺度滑动窗口计算局部灰度统计信息,动态调整滤波核尺寸,融合多尺度信息,并利用目标与背景核的对比关系,检出并框选尺度变换剧烈的高速运动目标。本发明专利技术的构建了精确的多样化低空红外场景;针对动态威胁目标,通过python模拟目标的精确运动轨迹;在检测算法上采用多尺度卷积方案,提高检测精度的同时降低算力要求。能够做到高速实时性,适应低空环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于三维建模、图像处理,特别是涉及一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法及系统


技术介绍

1、目前的主动防护系统主要依靠雷达作为检测手段,在低空和近距离条件下,存在显著的盲区,且直观可视性差。红外检测具有可视性好、抗电磁干扰能力强的优势,可以与雷达相互补充。在实际应用场景下,由于不同场景的差异性、各类威胁目标的多样性,导致在复杂背景条件下于极短时间内有效检测出高速来袭目标的难度很大。为了验证各种检测算法对不同场景、各类目标的适用性,同时为了节约大量实地试验的巨额成本,迫切需要对不同场景和目标的辐射特性进行动态仿真,以支撑高速运动目标检测算法更新迭代。


技术实现思路

1、本专利技术目的在于解决
技术介绍
中提出的问题,提出一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法及系统。设计了一套用于针对低空威胁目标进行主动防护的红外动态仿真与检测方法及系统。按照功能划分,软件部分包括复杂近地场景及高速运动目标红外仿真、图像预处理算法设计验证、目标检测算法设计验证和目标位置接收;开发了低空复杂场景及目标轨迹可控的精确红外动态仿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法,其特征在于,步骤1中,对照真实场景的地形图来创建高度图,用高度图来生成地形;构建高精度且与真实环境地貌特征相符的数字地形模型,具体包括以下步骤:参照并解析真实地理场景的多种地形数据源,所述数据源包括但不限于数字高程模型DEM、地理信息系统GIS数据、卫星遥感影像及传统地形测绘图纸,以精确提取关键的地形轮廓、高程变化、地表起伏及典型地物的分布信息;基于上述提取和解析的地理信息,采用数字图像处理或地理空间建模技术,生成一幅或多幅能够精确表征地表海拔高...

【技术特征摘要】

1.一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法,其特征在于,步骤1中,对照真实场景的地形图来创建高度图,用高度图来生成地形;构建高精度且与真实环境地貌特征相符的数字地形模型,具体包括以下步骤:参照并解析真实地理场景的多种地形数据源,所述数据源包括但不限于数字高程模型dem、地理信息系统gis数据、卫星遥感影像及传统地形测绘图纸,以精确提取关键的地形轮廓、高程变化、地表起伏及典型地物的分布信息;基于上述提取和解析的地理信息,采用数字图像处理或地理空间建模技术,生成一幅或多幅能够精确表征地表海拔高度分布的高度图,所述高度图以像素灰度值或特定数值编码的形式记录各对应地理坐标点的高程数据;利用所述高度图作为核心输入,通过三维建模软件或仿真引擎内置的地形生成算法,构建出具有连续三维表面形态的虚拟地形。

3.根据权利要求1所述的一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法,其特征在于,步骤3中,利用python脚本来生成威胁目标精确的运动轨迹;为精确模拟低空威胁目标的动态行为,在三维仿真软件环境内执行定制的自动化脚本,为该目标模型生成并应用精确的六自由度6-dof运动轨迹。

4.根据权利要求1所述的一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法,其特征在于,步骤4中,分别对各类模型进行渲染,模拟出红外灰度的效果,采集模拟出的红外序列;模拟出红外灰度的效果进一步包括:为地形、植被、建筑和威胁目标模型设定各自的红外物理特性,至少包括材料发射率和温度分布;并基于所述红外物理特性,结合模拟的传感器参数和大气传输效应进行红外场景渲染,以生成所述红外灰度序列。

5.根据权利要求4所述的一种低空威胁目标的红外仿真及检测方法,其特征在于,通过建立表面的热平衡方程来求解目标表面稳态温度,在表面处于热平衡状态时,传入的热功率等于传出的热功率:

【专利技术属性】
技术研发人员:路东明田泽琛翟一帆包祖超钱惟贤顾国华王梦珂
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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