山脉的真实感红外纹理模拟

摘要

提出了一种山脉的真实感红外纹理模拟方法，从纹理结构建模和红外辐射建模两方面开展研究。分析自然界真实山脉的地形、地貌特征，对其纹理骨架-山脊进行数学描述，在此基础上构建山脊的平面组合形态，完成山脉纹理结构建模。山脉红外辐射建模时重点考虑地形起伏对表面辐射特性的影响，在通用的温度场求解模型中引入地形因子。将已求解的起伏地表的红外辐射数据映射到图像纹理结构中。山体平面形态为辐射能量场到图像平面的映射提供了几何轮廓，用变形椭圆近似表示。将辐射场量化到灰度空间进行显示，生成具有真实感的红外纹理图像。利用提出的方法对夏季典型气象条件下山脉的红外成像开展仿真实验：山脉表面辐射场模拟结果与实际变化规律具有一致性，同时，仿真红外纹理与实拍可见光纹理结构具有相似性。理论分析和仿真结果均表明，提出的红外纹理生成方法具有一定的合理性和有效性。