一种气动热辐射指纹库的建立方法及其应用技术

技术编号:8683305 阅读:172 留言:0更新日期:2013-05-09 03:19
本发明专利技术公开了一种气动热辐射指纹库的建立方法,包括:(1)获取红外成像系统的多幅气动热辐射退化图像,形成气动热辐射退化图像序列;(2)求取气动热辐射退化图像序列中的每一幅图像与基准图像之差值即差值图像;(3)对每一幅图像的差值图像进行二维曲面拟合,获得其在对应热流密度下的二维曲面多项式;(4)对多个二维曲面多项式中相同项的系数进行处理,通过拟合建立各相同项的系数关于热流密度的关系式,即确定为气动热辐射指纹库。本发明专利技术还公开了通过上述方法建立的指纹库在校正热辐射图像中的应用。本发明专利技术的方法能有效降低气动热辐射产生的背景噪声并提高气动热环境中的图像质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天技术与图像处理技术交叉领域,具体涉及一种气动热辐射环境下的指纹库建立方法及其在图像校正中的应用,适用于高超音速飞行器的气动热辐射图像的成像探测。
技术介绍
高超音速飞行器是二十一世纪航空事业发展的一个主要方向,在未来的军事、政治和经济领域中将发挥重要的战略作用。高超音速飞行器能为民用运输和航天运载等领域提供全新的途径,但是高超音速飞行器却面临气动光学效应的困扰。气动光学效应主要包括光学窗口及流场的气动热福射效应和传输效应。当飞行器在稠密的大气层中以高超声速飞行时,其光学窗口与空气相互作用,产生严重的气动热辐射效应和光学传输效应。其中,气动热辐射效应主要是指高温光学窗口和激波气体的辐射,其对成像器形成辐射干扰,使红外图像背景亮度增加,劣化红外成像质量,严重影响高超音速飞行器导航、定位以及探测能力。现有技术中缺乏通过分析气动热辐射图像的退化规律从而建立气动热环境下退化图像的特征库即指纹库以用于热辐射退化图像的校正的方法,使得红外热辐射图像成像质量不闻,难以获得精确的目标探测能力
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种气动热辐射指纹库的建立方法,该方法通过曲面拟合建立热辐射图像的退化规律,确定曲面系数随气流热流密度的变化趋势,从而建立热辐射指纹库,以用于校正红外热辐射图像,提高目标红外探测能力。实现本专利技术的目的所采用的一种气动热辐射指纹库的建立方法,具体为:( I)通过红外成像系统获取电弧风洞试验的气动热辐射退化图像序列(fl, f2, f3,...,fk,...,fn-2, fn-1 fn),并将图像序列中每巾贞图像均与基准图像f(|成对分组:(f0, f\),(f0, f2),(f0, f3),…,(f0, fk),…,(f0, ^1),(f0, fn)n为退化图像序列的帧数,其中的任一帧图像fk为在热流密度为hk的条件下获取的气动热辐射退化图像,k为气动热辐射退化图像的帧序号,I ^ k ^ n0(2)求任一气动热辐射退化图像fk与基准图像L之差值dk = fk-f0,即为差值图像;(3)对任一差值图像dk进行二维曲面逼近拟合,得到在热流密度为hk的条件下拟合的曲面多项式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气动热辐射指纹库的建立方法,用于确定红外成像系统在气动热辐射环境下成像的热辐射图像的退化规律,以利用其对红外成像系统的热辐射图像进行校正,其具体包括:(1)获取红外成像系统的多幅气动热辐射退化图像,形成气动热辐射退化图像序列,其中每一幅气动热辐射退化图像对应相应的热流密度;(2)求取气动热辐射退化图像序列中的每一幅图像与基准图像之差值,确定为每一幅图像的差值图像;(3)对所述每一幅图像的差值图像进行二维曲面拟合,获得其在对应热流密度下的二维曲面多项式,从而形成多个二元多项式;(4)对所述多个二元多项式中相同项的系数进行拟合处理,从而建立各相同项的系数关于热流密度的关系式,即确定为气动热辐射指纹库。

【技术特征摘要】
1.种气动热辐射指纹库的建立方法,用于确定红外成像系统在气动热辐射环境下成像的热辐射图像的退化规律,以利用其对红外成像系统的热辐射图像进行校正,其具体包括: (1)获取红外成像系统的多幅气动热辐射退化图像,形成气动热辐射退化图像序列,其中每一幅气动热辐射退化图像对应相应的热流密度; (2)求取气动热辐射退化图像序列中的每一幅图像与基准图像之差值,确定为每一幅图像的差值图像; (3)对所述每一幅图像的差值图像进行二维曲面拟合,获得其在对应热流密度下的二维曲面多项式,从而形成多个二元多项式; (4)对所述多个二元多项式中相同项的系数进行拟合处理,从而建立各相同项的系数关于热流密度的关系式,即确定为气动热辐射指纹库。2.据权利要求1所述的一种气动热辐射指纹库的建立方法,其中,所述多个二元多项式中的相同项指各二元多项式中两变量参数的幂次分别相等所构成的项。3.据权利要求2所述的一种气动热辐射指纹库的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张天序刘立关静周钢左芝勇朱生国王正何力
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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