地球临边场景红外遥感成像仿真方法

• 作者: 陈雪琦 万敏杰 许运凯 钱惟贤 陈钱 顾国华
• 来源期刊: 红外与激光工程
• 学科: 工学
• 关键词: 红外物理 临边场景图像 遥感成像仿真 大气红外辐射 云场景
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 特约专栏-红外微光夜视技术|Special issue-Infrared low light level night vision technology
• 页码范围: 16-23
• 页数: 8页
• 分类号: TP722.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/IRLA20210896

摘要

地球临边场景仿真是卫星红外探测领域的关键组成部分,是空中高速目标远距离探测场景模拟的重要基础.临边观测下的地球表面近似于球面,传统的基于海洋三维形态并计算表面辐射特性的海洋红外图像仿真方法不适用.云层的厚度和高度对红外辐射传输特性的计算有重要影响,视云层为粒子团的处理方法会大大降低仿真的计算速度.因此,研究了海洋和云的红外辐射模型、地球-空间坐标系与红外相机坐标系的转换关系和大气传输模型,提出地球临边场景红外遥感成像仿真方法.根据场景组分的差异,分别建立海洋分布模型、多层云分布模型,并根据海洋和云层的红外辐射与反射特性,构建地球临边场景红外辐射模型.通过地球-空间坐标系与相机坐标系的转换关系,利用大气传输理论和传感器效应仿真,计算各观测角度的地球临边场景卫星遥感红外仿真图像.实验结果表明:仿真得到的红外图像画质清晰,符合地球临边场景红外辐射特性,其平均拉普拉斯算子和可达0.15,平均灰度梯度可达0.70.