弹载大视场红外线扫图像几何畸变仿真研究.pptx

弹载大视场红外线扫图像几何畸变仿真研究汇报人：2024-01-21

目录contents引言弹载大视场红外线扫描图像获取与处理几何畸变仿真模型建立与验证弹载大视场红外线扫描图像几何畸变校正方法

目录contents弹载大视场红外线扫描图像质量评估与优化总结与展望

引言01

红外线扫描成像在导弹制导等领域的应用日益广泛，大视场红外线扫描图像对于提高导弹命中精度具有重要作用。因此，开展弹载大视场红外线扫描图像几何畸变仿真研究，对于提高导弹制导精度和红外线成像系统性能具有重要意义。弹载环境下，由于高速运动、振动等因素，红外线扫描图像会产生几何畸变，严重影响图像质量和制导精度。研究背景与意义

国内研究现状国内在红外线成像仿真方面取得了一定成果，但针对弹载环境下大视场红外线扫描图像几何畸变的仿真研究相对较少。国外研究现状国外在红外线成像仿真及几何畸变校正方面研究较为深入，提出了多种算法和模型，但针对弹载环境下的研究也相对较少。发展趋势随着计算机仿真技术和图像处理技术的不断发展，未来弹载大视场红外线扫描图像几何畸变仿真研究将更加注重实时性、精确性和鲁棒性。国内外研究现状及发展趋势

研究内容、目的和方法采用计算机仿真技术，结合图像处理、计算机视觉等领域的知识和方法，建立弹载大视场红外线扫描图像几何畸变仿真模型，并通过实验验证模型的准确性和有效性。研究方法本研究旨在建立弹载大视场红外线扫描图像几何畸变仿真模型，实现图像几何畸变的仿真和校正。研究内容通过仿真研究，揭示弹载环境下大视场红外线扫描图像几何畸变的规律和特点，为导弹制导精度提升和红外线成像系统性能优化提供理论支撑。研究目的

弹载大视场红外线扫描图像获取与处理02

弹载红外线扫描系统介绍包括红外线探测器、扫描机构、控制系统等部分，用于捕获目标红外辐射并转换为图像信号。工作原理通过扫描机构对目标区域进行扫描，将目标红外辐射聚焦到红外线探测器上，经过光电转换和信号处理后，得到目标红外图像。技术特点具有高灵敏度、高分辨率、大视场角等特点，能够在复杂背景下快速准确地识别目标。弹载红外线扫描系统组成

图像获取通过弹载红外线扫描系统获取目标红外图像，并进行数字化处理，得到数字图像数据。预处理对获取的数字图像进行去噪、增强等预处理操作，提高图像质量和可识别度。图像配准将不同时间或不同角度获取的红外图像进行配准，以便后续处理和分析。图像获取与预处理030201

010203几何畸变类型包括枕形畸变、桶形畸变、梯形畸变等，表现为图像形状和尺寸的变形。成因分析几何畸变主要由光学系统设计和制造误差、扫描机构运动误差等因素引起。例如，光学镜头设计不合理或加工精度不足会导致枕形或桶形畸变；扫描机构运动不平稳或控制精度不够会造成梯形畸变等。影响分析几何畸变会严重影响红外图像的准确性和可靠性，降低目标识别和跟踪精度。因此，需要对几何畸变进行仿真研究，以评估其对红外成像系统性能的影响程度。几何畸变类型及成因分析

几何畸变仿真模型建立与验证03

透视投影模型基于透视投影原理，建立图像坐标与物理坐标之间的映射关系，考虑镜头畸变因素。径向畸变模型针对镜头径向畸变，采用多项式拟合方法建立数学模型，描述图像点位置偏移。切向畸变模型考虑镜头切向畸变，引入切向畸变参数，完善几何畸变数学模型。几何畸变数学模型建立

实验参数设置设定仿真实验的各项参数，如红外线波长、扫描角度、镜头焦距、像元尺寸等。数据采集与处理采集实际红外线扫描图像数据，进行预处理和特征提取，为仿真实验提供输入。仿真平台搭建选择合适的仿真软件，如MATLAB或OpenCV，搭建弹载大视场红外线扫描图像几何畸变仿真平台。仿真实验设计与实现

将仿真得到的几何畸变图像与实际红外线扫描图像进行对比，直观展示仿真效果。仿真结果可视化采用均方误差（MSE）、峰值信噪比（PSNR）等指标，对仿真结果与实际图像进行定量评估。定量分析通过与实际红外线扫描系统的输出结果进行对比验证，确保仿真模型的准确性和可靠性。验证方法010203仿真结果分析与验证

弹载大视场红外线扫描图像几何畸变校正方法04

传统几何畸变校正方法概述基于特征的方法利用图像中明显的特征点或线条进行畸变检测和校正。这类方法简单直观，但依赖于图像内容的丰富性和特征提取的准确性。摄像机标定法通过标定摄像机内外参数，建立图像坐标与世界坐标之间的映射关系，进而对畸变图像进行校正。该方法精度较高，但标定过程复杂，且对摄像机参数变化敏感。多项式拟合方法通过多项式拟合图像坐标变换，实现几何畸变的校正。该方法计算量较小，但拟合精度受限于多项式的阶数和拟合数据的准确性。

要点三卷积神经网络（CNN）方法利用CNN强大的特征提取和学习能力，对畸变图像进行自动校正。通过大量训练数据学习畸变图像的统计规律，实现端到端的校正过程。这类方法具有自适应