3.2.3 计算τ3及相关经验公式 11

4  红外成像大气传输衰减效应仿真系统设计与实现 12

4.1  系统设计 12

4.2  实现环境 14

5  红外辐射大气传输衰减效应的核心模块的实现 15

5.1 对将要被仿真的目标图像的载入 15

5.2 对原始图像进行大气传输衰减效应下的红外仿真 18

5.2.1模拟大气衰减效应仿真图 18

5.2.2对不同波长的平均透射率的仿真 20

5.2.3对不同波长的平均透射率的仿真 25

5.3 对红外辐射大气传输衰减效应模块的系统测试 27

结  论 31

致  谢 32

参考文献 33 

1  绪论

1.1 研究背景

红外成像是一种能将呈辐射状的红外分布处理为可视化图像的技术，即红外成像技术是一种波长转换技术。

当今，红外成像技术被广泛应用于各种领域（尤其是军事领域）。随着红外制导的研发、军事化红外成像探测设备的软件与硬件的研发，红外成像技术变成它们不可或缺的一部分。目前，红外成像技术的研发主要集中的两个方向：其一，红外成像制导系统，该系统能在不同场景，不同干扰条件下，能精确捕捉目标；其二，红外对抗手段及防御手段，但它们的研发都需要用繁多的红外图像进行测试，这些红外图像需在不同的成像条件及不同的场景下采集，不仅采集途径昂贵，工作量大，而且难以获得符合所有条件的红外图像。

为了克服上述缺点，红外仿真技术应运而生，它可通过数字图像处理，生成红外仿真图像。红外仿真技术可以在各种复杂的条件下，真实地生成目标的红外图像。只要对目标的红外图像进行测试，便能有效评定其红外系统性能。 

然而，红外辐射在大气中的传输过程中，由于大气中分子和杂质对辐射的吸收、散射、折射等物理过程对红外辐射的影响，使得红外辐射产生了衰减效应。该效应使得红外仿真图像对比度不高，图像不清晰等，进而使军用红外设备的性能和作用大打折扣。

因此，研究红外成像的大气传输衰减效应仿真，对解决上述困难，推进军事和民用领域关于应用红外技术的发展具有重要的意义，对理论研究和实际应用具有非常重要的价值。

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的和意义

无论在军事方面，还是在民用方面，红外成像技术都有广泛的应用。特别是在军事应用领域，在夜间或极端天气等不利条件下，利用实际场景的红外图像来捕捉和追踪目标便显得尤为重要。但由于红外成像在大气传输中的显著衰减，会导致军用红外实战设备、侦测设备效果不佳。本论文旨在提供一种红外成像仿真方法，力图模拟红外辐射在大气传输中的衰减效应，以解决红外图像侦测难度大、资源稀缺等问题。

借助性能不断提高的计算机模拟技术和各种硬件设备，红外成像技术已经可以在各种各样的红外图像的模拟现实条件下和复杂的干扰环境下完成仿真。该红外图像的红外成像系统可以提供分析依据，从而高效率、高可靠性评估红外系统。论文网