基于Vega的红外探测器成像效果数字仿真
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ｎ ｌ Ｚｌ 、 ｆ ｓ． ｄ ＂ （ 审｜ ｓ ８ ｏ Ｎ
Ｉｘ ｍｍ — Ｉ Ｈ ｐ ｜ ｒ ｂ ｒ ， ｔ ３
， Ｄ 、 ＝
… ｃ ，
（ ． ／ Ｖ Ａ △ ）
显 而 易见 ， 探测 率 Ｄ 的含 义能够 阐述 为探 测 器 上 １ｃ 光 敏 面 积 的辐 照 度 是 １Ｗ ・ｍ ， 用带 ｍ ｃ 使
数 ， 面介绍 几个 主要 的参 数 ： 下
（） １ 响应 率
输 入辐 射 功 率 为 １ 时所 产 生 的输 … 电流或 电 ｗ
图 １ 仿 真 系统 框 图
３ 仿 真 系统
本 文 针对 凝 视 型 红外 成 像 系 统 ， 仿真 过 程 划 将 即 目标 和 背 景 ， 成 场景 后 ， 过 大气 环 境 、 学 系 生 通 光 统 以及 红 外 探 测器 ， 后 完 成 辐射 强 度 到灰 度 值 的 最 转换 ， 生成 红外 仿 真 图像 。
第 ３ 卷第 ｌ ５ 期
２ １年 ３ ０２ 月
长春理工大学学报 （ 自然科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ａ ｇ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ （ ｔ ｒｌ ｃｅ ｃ ｄ ｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ｉ ｅｓｔ ｏ Ｓ ｉ ｅａ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎａｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅＥ ｉ ｏ ） ｙ ｎ ｎ ｉ
射 特 性 和探 测 器 成像 模 型 ， 利 用 Ｓ ｎ ｏＶｉｏ 和 Ｓ ｎｏＷｏｋ 模 块 提 供 的 相 关 接 口 ， 实现 了物 体 的 红 外成 像 仿 真 。 仿 真 生 成 ｅｓｒБайду номын сангаасｓ ｎ ｉ ｅｓｒ ｒｓ
的红外 目标 图像 逼真，对相 关领域 的红外 图像的成像 仿真和应 用有 一定 的参考价值。
ｔｒｉ ｃｎｔ ｃ ｄ ｏ ｓ ｏ ｓ ｕｔ ．Ｔｈ ｎ ａｅ ａｉ ｉｎ ｃａａｔｒ ｔ ｓ ｏ ｂｅｔａ ｄ ｉ ｇ ｇ ｍｏ ｅ ｏ ｅｅｔｒ ａｅ ｓｕ ｉ ａｅ ｎ ｒ ｅ ｅ ｉｆ ｒｄ ｒｄ ｔ ｈｒｃｅｉ ｉ ｆ ｏｊｃ ｎ ｍａｉ ｄｌ ｆｄｔｃｏ ｒ ｔｄｅ ｂ ｓｄ ｏ ｒ ａｏ ｓｃ ｎ ｄ ｔｅ ｉ ａｅ ｅｓｒｍｏ ｕｅ ｆＶｅａ Ｔｈ ｂｅｔ ｓ ｌ ｉｎ ｏ ｎｒｒｄ ｉ ｇｎ ｓａｈ ｖ ｄ ｂ ｓ ｇ ｔｅ ｒｌ ａｔ ｔ ｈ ｎ ｒｄ ｓｎｏ ｄ ｌ ｏ ｇ ． ｅｏ ｉｅ ｉ ａ ｏ ｆｉｆ ｅ ｍａ ｉ ｉ ｃｉ ｅ ｙ ｕｉ ｈ ｅ ｖ ｎ Ｈｅ ｒ ｆ ｓ ｓ ｍｕ ｔ ａ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ
红外 成像 仿 真 的理论 研 究及 实 现在 国防 、 军事 、 够 精 细 ， 导致 生成 的红 外视景 图像 的逼 真度较 低 。 医学 、 航空 、 等众多领域 有着广泛 的应用前 景 。 航天 Ｖｅａ 景仿 真 软件 提 供 的传感 器模 块 ， 以依 ｇ视 可 红 外成像 仿 真是对 物 体及其 所 在场景 的红外辐 据 目标背 景场 景 的材 质 、 大气 强度 、 温度 以及 光照 等 射分 布 的一种 模拟 ， 括时 间 、 包 空间 、 以及辐射量 条件 ， 光谱 调用 大气 模型 参数 文件 ， 从而 完成 对红 外探 测 等 方面 。一 般红 外仿 真研 究 主要 集 中于 目标 与背景 器 的模拟 。利 用这种 方 法得 到 的红 外 图像 逼 真度 较 实时 Ｉ 生较好 ， 同时在很 大程 度上 使得 计算 量和 仿 温度 场 的计算 ， 通过对 目标背景 材质 的发 射率与 吸收 高 ，
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｒｎ ｉ ｌ ｆ ｉｆａ ｅ ｍ ａ ｉ ｇ ｓｍｕ ａ ｉｎ， ｔ ｅ ｓｍｕａ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｏ ｍａ ｉｇ ｏ ｎ ａ ｅ ｅｅ ｓ ｒｃ ： ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｎ ｒ ｒ ｄ ｉ ｇｎ ｉ ｌｔｏ ｏ ｈ ｉ ｌｔｏ ｙ ｔ ｍ ｎ ｉ ｇ ｎ ｆ ｉｆ ｒ ｄ ｄ ｔ ｃ ｒ
标对天空大气 的辐射反射 ， ｆ ， 目标本身的热 Ｌｌ 为 １
辐射 ， Ｌ
下 所示 ：
ｌ 目标 与探 测器 之 间的路 径 辐射 和 大 为
气 对 目标 的辐射 散射 。每个 辐射 值 的计算 表 达式 如 Ｉ ｔ Ｊ ＝Ｉ 。 ｔ 一 ｒ ｍ／ ． 讪一 ｃｓ 胁 ＋ ｒ ＆ ６
ｆｃ ｓ ｆ ｅ ｓ ｒ ｓｏ ａ ｄ ｅ ｓ ｒ ｏ ｋ ｍｏ ｕ ｅ ． Ｔｈ ｉ ｆ ｒ ｄ ａ ｇ ｔ ｍａ ｅ ａｅ ｅ ｅ ａ ｅ ｏ ｅ ｒ ａｉｔ ， ｔ ｉ ａ ｅ ｏ Ｓ ｎ ｏ Ｖｉｉｎ ｎ Ｓ ｎ ｏ Ｗ ｒ ｓ ｄ ｌｓ ｅ ｎ ｒ ｅ ｔ ｒ ｅ ｉ ｇ ｓ ｒ ｇ ｎ ｒ ｔ ｄ ｍ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｓ ｃ ｈｓ ｍｅ ｈ ｄ ｔｏ ｈ ｓ ｓ ｍ ｅ ｒ ｆ ｒ ｎ ｅ ｖ ｌ ｅ ｆ ｒ ｔ ｅ ｓｍｕ ａ ｉｎ ａ ｄ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｆ ｉ ｆ ｅ ｍａ ｉ ｇ ｉ ｅａ ｅ ｉｌ ｓ ａ ｏ ｅ ｅ ｅ ｃ ａ ｕ ｏ ｈ ｉ ｌｔ ｎ ｐ ｌ ｔ ｓ ｏ ｎ ｒ ｄ ｉ ｇ ｎ ｎ ｒ ｌｔ ｄ ｆ ｄ ． ｏ ｃ ｏ ｒ ａ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ：ｉ ｆａ ｅ ｍａ ｉｇ； ｓ ｎ ｏ ｉ ｌ ｔ ｎ； Ｖｅ ａ ｙ ｗｏ ｄ ｎ ｒ ｒ ｄ ｉ ｇ ｎ ｅ ｓ ｒ ｓｍｕ ａ ｉ ｏ ｇ
（） ５
响应 率这个 参数 是 随人 射辐射 波 长 的变化 而变 为太 阳／ 月亮 对 目标 表 面 化 的。一 般情 况 下它 有一 个 峰值 波 长 ， 止 波长 截
是 当 响应 率下 降 到峰 值 的 １２ 的波 长 。对 于红 ／时 标 表面 的漫反 射 系数 ，，为 目标 表 面到 探测 器 的大 外 探 测 器 ， ： 响应 波 段 所 考虑 的是 ， 和 ， 短 波方 ｌ ， 在 气 传 输 系数 ， 为 目标对 辐 射 的反 射 角 ，
［］ ２对公 路 、 房屋 具有 简单 几 何外形 的物体在 各 种复 杂 天气下 进行 的红 外成 像模 拟 ； 文献 ［ ］ 出 了一个 ３提 模块 化 的计算 程序 通过 逐像 素地 映射 目标 背景 场景 于模 型 的计算 ， 是 由于缺 乏实 验数 据 ， 算模 型不 但 计
１ 目标 的辐 射 特 性
宽为 １ 的测 量 电路 测 出的信 噪 比。它是衡 量 探测 Ｈｚ
Ｌ】 ／ ６ １ ）， ， ：Ｌ ６ －ｐｒ （
（） ４
器 性能 的一 个 主要参 数 。
（ ） 应波段 ４响
Ｌ Ｉ ｌ（Ｌ ２） ｓ １ ２ Ｒ， ］ ａ ） （ 一 ｇ １
在 表达 式 （ ） Ｌ ２中
所 首 （） ５ 中 （） 为探 测 器 的光 谱 响 应 ， Ｒ（） Ｒ２ 径 分 成 几个 子 模 块 。如 图 １ 示 ， 先建 立 场 景 模 型 Ｌ２ 为 ， １ 路
２ 红 外探 测 器模 型
红 外探 测 器 的主要 作用 是 把红 外辐 射转 变 为 电 信 号 。为 了捕 述 红 外探 测 器 的性 能 ， 定 ｆ一 套 参 制 【 ｊ
率、 大气辐射等因素的综合考虑 ， 构建 目标背景的热 真 难 度得 以降 低 。本 文 利 用 视景 仿 真 软件 Ｖｅ ａ ｇ 研 效 应模 型 ， 算 出 目标 和背景 的表面辐 射量并对其 进 究 了红外 成像 仿真 技术 并实 现 了一种红 外成 像数 字 计
行量 化 ， 而 得 到 目标 背 景 的红 外 效 果 图 。文 献 模 拟 系统 。 从
第一期
杨思 ，等 ：基 于Ｖ ｇ 的红外探测器成像效果数字仿真 ｅａ
９ ７
在 表达 式 （ ） Ｌ １中 到的辐射值 的总和 ， Ｌ
为 目标 表 面所 有 面元 受 为 目标 表 面对 太 阳／ 为目
式 中 Ｈ 一 探 测器 上 的辐照 度 ； 一 探 测 器 面 Ａ
积 ； 一 信 号 电 压 的均 方 根 值 ； ＶＮ一 噪 声 电 压 的
Ｄ ｅｅ ｔ ｒＢａ ｅ ｎ ｇ ｔ ｃｏ ｓ ｄ ｏ Ｖｅ ａ
Ｙ Ｎ ｉ ｕ Ｎ Ｊ ，ｚ ｕ Ｙ ｎ ， Ｈ Ｎ ｕｎ ａ ，Ｉ Ｕ Ｘｎｕ Ａ Ｇ ｓ，Ｄ Ａ ｉ Ｈ ｏｇ Ｚ Ｅ Ｇ Ｊａｊ ｎ ｉ ｅ ｎ ｕ Ｉ ｙ
（ ｅ ｔｏ ｉｓａ ｄＩ ｆｒ ｔ ｎＥｎ ｉｅ ｒ ｇ，Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ｉｅｓ ｙｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ Ｅｌｃｒｎｃ ｎ ｏ ｍａｉ ｇｎ ｅｉ ｎ ｏ ｎ ａ ｇｈ ｎＵｎｖ ｒｉ ｆ ｉｎ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２ ｔ Ｓ ａｇｈ ｎ１０ ２ ）
反 射 的 归 一 化 系 数 ； 达式 （ ）ＩＬ 表 ３ ｃ Ｉ
的 辐 射 量 ， 为入 射 到 目标 表 面 的辐 射 角 ， Ｐ为 目
为镜 面
向， 响应 率下 降较 为迟 缓 。
， 天 空大 为
气 背景 入 射 到 目标 表 面 的 辐射 量 ； 表达 式 （ ） Ｌ ４巾 为 目标 表 面某 个 面元 所 等效 的黑 体 辐射 量 ； 表达 式 上 的辐射 。
Ｖｏ ．５ Ｎｏ． Ｊ３ １ Ｍ ａ ．０１ ｒ２ ２
基 Ｖ ｇ 的红外探测器成像效果数字仿真 ｅａ
杨 思 ，段锦 ，祝 勇 ，郑娟娟 ，刘欣悦
（ 长春理Ｔ大学
摘
电子信息工程学院 ，长春
１ ０２ ） ３ ０ ２
要 ：根 据 红 外 成像 仿 真 原 理 ，构 建 了红 外探 测 器成 像 数 字仿 真 系统 ．基 于 Ｖｅａ 外传 感 器模 块 ，研 究 了物 体 的 红 外 辐 ｇ红
目标物 体表 面 的每个 面元 的辐射 值是 下列 所有
Ｌｏ ｎ， ｒ ” ６ ＝Ｌ 。 ／ ＋Ｌ ｓⅢ ＋Ｌｔ ｒａ＋Ｌｓ ｐｔ １ ｋｈ ｓ ｈｍ［ ｅ ｖ ｈ （ ）
该辐射值可 以表示为 的辐 射量 来模 拟 生成红 外 图像 。这些 方法 主要 集 中 辐射的综合叠加 ，
均方根 值 。 （） ３ 比探测 率 ＮＥ Ｐ越 小 ， 探测 器越 灵 敏 。又 为避开 ＮＥ Ｐ与 探 测 器受 光 面 积 以 的平 方 根 成 正 比与带 宽 △ ， 厂平方 根 成 反 比 的 缺 点 ，特 引 入 Ｄ 的 概 念
、 ｜ ｒ 、
月亮 人 射辐 射 的漫反 射 以及 镜 面反射 ， Ｌ
收 稿 日期 ：２ １ －１－ ０ ０ １ ０ ３
作者简介 ：杨思 （ ９ ７ ，女 ，硕士研 究生 ，主要从事环境仿真与模拟方面的研究 ，Ｅ ｍａｌ ａｇ ｉ ０ ｓ １ ３ｃｍ。 １ ８ 一） — ｉ ：ｙｎ ｓ２ ４ ６ ． ０ ｏ
通讯作者 ：段锦 （ ９ １ ） １ ７ 一 ，男 ，教授 ，主要从 事图像处理 、 目 标识别及环境视景仿真方面的研究 ，Ｅ ｍ ｉ ｄ ａｊ ＠ｖ ．ｎ ｒ。 — ａ ： ｕｎ ｎ ｉ ｓ ａ ｏ ｌ ｉ ｐ ｉ ｃｎ
关 键 词 ：红 外 成 像 ；探 测 器仿 真 ；Ｖｅａ ｇ 中 图 分 类 号 ： ＴＰ ９ ３１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １７ — ８０ （０ ２ １ ０ ９ ０ ６ ２ ９ ７ ２ １ ）０ － ０ ６ ４
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｎ Ｉ ａ ｉ ｇＥｆｅ ｔ ｆ ｎ ｒ ｒ ｄ ｉ ｌ ｔｏ ｏ ｍ ｇ ｎ ｆ ｃｓ ｆａ ｅ ｏ Ｉ
Ｉｘ ｍｍ — Ｉ Ｈ ｐ ｜ ｒ ｂ ｒ ， ｔ ３
， Ｄ 、 ＝
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（ ． ／ Ｖ Ａ △ ）
显 而 易见 ， 探测 率 Ｄ 的含 义能够 阐述 为探 测 器 上 １ｃ 光 敏 面 积 的辐 照 度 是 １Ｗ ・ｍ ， 用带 ｍ ｃ 使
数 ， 面介绍 几个 主要 的参 数 ： 下
（） １ 响应 率
输 入辐 射 功 率 为 １ 时所 产 生 的输 … 电流或 电 ｗ
图 １ 仿 真 系统 框 图
３ 仿 真 系统
本 文 针对 凝 视 型 红外 成 像 系 统 ， 仿真 过 程 划 将 即 目标 和 背 景 ， 成 场景 后 ， 过 大气 环 境 、 学 系 生 通 光 统 以及 红 外 探 测器 ， 后 完 成 辐射 强 度 到灰 度 值 的 最 转换 ， 生成 红外 仿 真 图像 。
第 ３ 卷第 ｌ ５ 期
２ １年 ３ ０２ 月
长春理工大学学报 （ 自然科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ａ ｇ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ （ ｔ ｒｌ ｃｅ ｃ ｄ ｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ｉ ｅｓｔ ｏ Ｓ ｉ ｅａ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎａｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅＥ ｉ ｏ ） ｙ ｎ ｎ ｉ
射 特 性 和探 测 器 成像 模 型 ， 利 用 Ｓ ｎ ｏＶｉｏ 和 Ｓ ｎｏＷｏｋ 模 块 提 供 的 相 关 接 口 ， 实现 了物 体 的 红 外成 像 仿 真 。 仿 真 生 成 ｅｓｒБайду номын сангаасｓ ｎ ｉ ｅｓｒ ｒｓ
的红外 目标 图像 逼真，对相 关领域 的红外 图像的成像 仿真和应 用有 一定 的参考价值。
ｔｒｉ ｃｎｔ ｃ ｄ ｏ ｓ ｏ ｓ ｕｔ ．Ｔｈ ｎ ａｅ ａｉ ｉｎ ｃａａｔｒ ｔ ｓ ｏ ｂｅｔａ ｄ ｉ ｇ ｇ ｍｏ ｅ ｏ ｅｅｔｒ ａｅ ｓｕ ｉ ａｅ ｎ ｒ ｅ ｅ ｉｆ ｒｄ ｒｄ ｔ ｈｒｃｅｉ ｉ ｆ ｏｊｃ ｎ ｍａｉ ｄｌ ｆｄｔｃｏ ｒ ｔｄｅ ｂ ｓｄ ｏ ｒ ａｏ ｓｃ ｎ ｄ ｔｅ ｉ ａｅ ｅｓｒｍｏ ｕｅ ｆＶｅａ Ｔｈ ｂｅｔ ｓ ｌ ｉｎ ｏ ｎｒｒｄ ｉ ｇｎ ｓａｈ ｖ ｄ ｂ ｓ ｇ ｔｅ ｒｌ ａｔ ｔ ｈ ｎ ｒｄ ｓｎｏ ｄ ｌ ｏ ｇ ． ｅｏ ｉｅ ｉ ａ ｏ ｆｉｆ ｅ ｍａ ｉ ｉ ｃｉ ｅ ｙ ｕｉ ｈ ｅ ｖ ｎ Ｈｅ ｒ ｆ ｓ ｓ ｍｕ ｔ ａ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ
红外 成像 仿 真 的理论 研 究及 实 现在 国防 、 军事 、 够 精 细 ， 导致 生成 的红 外视景 图像 的逼 真度较 低 。 医学 、 航空 、 等众多领域 有着广泛 的应用前 景 。 航天 Ｖｅａ 景仿 真 软件 提 供 的传感 器模 块 ， 以依 ｇ视 可 红 外成像 仿 真是对 物 体及其 所 在场景 的红外辐 据 目标背 景场 景 的材 质 、 大气 强度 、 温度 以及 光照 等 射分 布 的一种 模拟 ， 括时 间 、 包 空间 、 以及辐射量 条件 ， 光谱 调用 大气 模型 参数 文件 ， 从而 完成 对红 外探 测 等 方面 。一 般红 外仿 真研 究 主要 集 中于 目标 与背景 器 的模拟 。利 用这种 方 法得 到 的红 外 图像 逼 真度 较 实时 Ｉ 生较好 ， 同时在很 大程 度上 使得 计算 量和 仿 温度 场 的计算 ， 通过对 目标背景 材质 的发 射率与 吸收 高 ，
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辐射 ， Ｌ
下 所示 ：
ｌ 目标 与探 测器 之 间的路 径 辐射 和 大 为
气 对 目标 的辐射 散射 。每个 辐射 值 的计算 表 达式 如 Ｉ ｔ Ｊ ＝Ｉ 。 ｔ 一 ｒ ｍ／ ． 讪一 ｃｓ 胁 ＋ ｒ ＆ ６
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（） ５
响应 率这个 参数 是 随人 射辐射 波 长 的变化 而变 为太 阳／ 月亮 对 目标 表 面 化 的。一 般情 况 下它 有一 个 峰值 波 长 ， 止 波长 截
是 当 响应 率下 降 到峰 值 的 １２ 的波 长 。对 于红 ／时 标 表面 的漫反 射 系数 ，，为 目标 表 面到 探测 器 的大 外 探 测 器 ， ： 响应 波 段 所 考虑 的是 ， 和 ， 短 波方 ｌ ， 在 气 传 输 系数 ， 为 目标对 辐 射 的反 射 角 ，
［］ ２对公 路 、 房屋 具有 简单 几 何外形 的物体在 各 种复 杂 天气下 进行 的红 外成 像模 拟 ； 文献 ［ ］ 出 了一个 ３提 模块 化 的计算 程序 通过 逐像 素地 映射 目标 背景 场景 于模 型 的计算 ， 是 由于缺 乏实 验数 据 ， 算模 型不 但 计
１ 目标 的辐 射 特 性
宽为 １ 的测 量 电路 测 出的信 噪 比。它是衡 量 探测 Ｈｚ
Ｌ】 ／ ６ １ ）， ， ：Ｌ ６ －ｐｒ （
（） ４
器 性能 的一 个 主要参 数 。
（ ） 应波段 ４响
Ｌ Ｉ ｌ（Ｌ ２） ｓ １ ２ Ｒ， ］ ａ ） （ 一 ｇ １
在 表达 式 （ ） Ｌ ２中
所 首 （） ５ 中 （） 为探 测 器 的光 谱 响 应 ， Ｒ（） Ｒ２ 径 分 成 几个 子 模 块 。如 图 １ 示 ， 先建 立 场 景 模 型 Ｌ２ 为 ， １ 路
２ 红 外探 测 器模 型
红 外探 测 器 的主要 作用 是 把红 外辐 射转 变 为 电 信 号 。为 了捕 述 红 外探 测 器 的性 能 ， 定 ｆ一 套 参 制 【 ｊ
率、 大气辐射等因素的综合考虑 ， 构建 目标背景的热 真 难 度得 以降 低 。本 文 利 用 视景 仿 真 软件 Ｖｅ ａ ｇ 研 效 应模 型 ， 算 出 目标 和背景 的表面辐 射量并对其 进 究 了红外 成像 仿真 技术 并实 现 了一种红 外成 像数 字 计
行量 化 ， 而 得 到 目标 背 景 的红 外 效 果 图 。文 献 模 拟 系统 。 从
第一期
杨思 ，等 ：基 于Ｖ ｇ 的红外探测器成像效果数字仿真 ｅａ
９ ７
在 表达 式 （ ） Ｌ １中 到的辐射值 的总和 ， Ｌ
为 目标 表 面所 有 面元 受 为 目标 表 面对 太 阳／ 为目
式 中 Ｈ 一 探 测器 上 的辐照 度 ； 一 探 测 器 面 Ａ
积 ； 一 信 号 电 压 的均 方 根 值 ； ＶＮ一 噪 声 电 压 的
Ｄ ｅｅ ｔ ｒＢａ ｅ ｎ ｇ ｔ ｃｏ ｓ ｄ ｏ Ｖｅ ａ
Ｙ Ｎ ｉ ｕ Ｎ Ｊ ，ｚ ｕ Ｙ ｎ ， Ｈ Ｎ ｕｎ ａ ，Ｉ Ｕ Ｘｎｕ Ａ Ｇ ｓ，Ｄ Ａ ｉ Ｈ ｏｇ Ｚ Ｅ Ｇ Ｊａｊ ｎ ｉ ｅ ｎ ｕ Ｉ ｙ
（ ｅ ｔｏ ｉｓａ ｄＩ ｆｒ ｔ ｎＥｎ ｉｅ ｒ ｇ，Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ｉｅｓ ｙｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ Ｅｌｃｒｎｃ ｎ ｏ ｍａｉ ｇｎ ｅｉ ｎ ｏ ｎ ａ ｇｈ ｎＵｎｖ ｒｉ ｆ ｉｎ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２ ｔ Ｓ ａｇｈ ｎ１０ ２ ）
反 射 的 归 一 化 系 数 ； 达式 （ ）ＩＬ 表 ３ ｃ Ｉ
的 辐 射 量 ， 为入 射 到 目标 表 面 的辐 射 角 ， Ｐ为 目
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， 天 空大 为
气 背景 入 射 到 目标 表 面 的 辐射 量 ； 表达 式 （ ） Ｌ ４巾 为 目标 表 面某 个 面元 所 等效 的黑 体 辐射 量 ； 表达 式 上 的辐射 。
Ｖｏ ．５ Ｎｏ． Ｊ３ １ Ｍ ａ ．０１ ｒ２ ２
基 Ｖ ｇ 的红外探测器成像效果数字仿真 ｅａ
杨 思 ，段锦 ，祝 勇 ，郑娟娟 ，刘欣悦
（ 长春理Ｔ大学
摘
电子信息工程学院 ，长春
１ ０２ ） ３ ０ ２
要 ：根 据 红 外 成像 仿 真 原 理 ，构 建 了红 外探 测 器成 像 数 字仿 真 系统 ．基 于 Ｖｅａ 外传 感 器模 块 ，研 究 了物 体 的 红 外 辐 ｇ红
目标物 体表 面 的每个 面元 的辐射 值是 下列 所有
Ｌｏ ｎ， ｒ ” ６ ＝Ｌ 。 ／ ＋Ｌ ｓⅢ ＋Ｌｔ ｒａ＋Ｌｓ ｐｔ １ ｋｈ ｓ ｈｍ［ ｅ ｖ ｈ （ ）
该辐射值可 以表示为 的辐 射量 来模 拟 生成红 外 图像 。这些 方法 主要 集 中 辐射的综合叠加 ，
均方根 值 。 （） ３ 比探测 率 ＮＥ Ｐ越 小 ， 探测 器越 灵 敏 。又 为避开 ＮＥ Ｐ与 探 测 器受 光 面 积 以 的平 方 根 成 正 比与带 宽 △ ， 厂平方 根 成 反 比 的 缺 点 ，特 引 入 Ｄ 的 概 念
、 ｜ ｒ 、
月亮 人 射辐 射 的漫反 射 以及 镜 面反射 ， Ｌ
收 稿 日期 ：２ １ －１－ ０ ０ １ ０ ３
作者简介 ：杨思 （ ９ ７ ，女 ，硕士研 究生 ，主要从事环境仿真与模拟方面的研究 ，Ｅ ｍａｌ ａｇ ｉ ０ ｓ １ ３ｃｍ。 １ ８ 一） — ｉ ：ｙｎ ｓ２ ４ ６ ． ０ ｏ
通讯作者 ：段锦 （ ９ １ ） １ ７ 一 ，男 ，教授 ，主要从 事图像处理 、 目 标识别及环境视景仿真方面的研究 ，Ｅ ｍ ｉ ｄ ａｊ ＠ｖ ．ｎ ｒ。 — ａ ： ｕｎ ｎ ｉ ｓ ａ ｏ ｌ ｉ ｐ ｉ ｃｎ
关 键 词 ：红 外 成 像 ；探 测 器仿 真 ；Ｖｅａ ｇ 中 图 分 类 号 ： ＴＰ ９ ３１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １７ — ８０ （０ ２ １ ０ ９ ０ ６ ２ ９ ７ ２ １ ）０ － ０ ６ ４
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｎ Ｉ ａ ｉ ｇＥｆｅ ｔ ｆ ｎ ｒ ｒ ｄ ｉ ｌ ｔｏ ｏ ｍ ｇ ｎ ｆ ｃｓ ｆａ ｅ ｏ Ｉ