| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第15-22页 |
| 1.1 引言 | 第15页 |
| 1.2 课题背景和意义 | 第15-17页 |
| 1.3 相关工作 | 第17-19页 |
| 1.4 本文研究目标和内容 | 第19-20页 |
| 1.5 本文组织结构 | 第20-22页 |
| 第2章 红外成像仿真基础理论和计算模型 | 第22-40页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 红外成像过程基础理论 | 第22-34页 |
| 2.2.1 物理过程 | 第22-23页 |
| 2.2.2 红外物理基本概念与定义 | 第23-24页 |
| 2.2.3 红外物理基本过程与定理 | 第24-27页 |
| 2.2.3.1 黑体与黑体辐射 | 第24-25页 |
| 2.2.3.2 普朗克黑体辐射定律 | 第25页 |
| 2.2.3.3 维恩位移定律 | 第25-26页 |
| 2.2.3.4 斯特潘-玻尔兹曼定律 | 第26页 |
| 2.2.3.5 傅里叶定律 | 第26页 |
| 2.2.3.6 物体表面对外部辐射的反射、吸收与透射 | 第26-27页 |
| 2.2.4 零视距辐射计算 | 第27-28页 |
| 2.2.4.1 自身辐射 | 第27页 |
| 2.2.4.2 反射辐射 | 第27-28页 |
| 2.2.5 大气传输 | 第28-30页 |
| 2.2.6 设备成像变换 | 第30-34页 |
| 2.2.6.1 噪声效应 | 第30-31页 |
| 2.2.6.2 渐晕效应 | 第31-32页 |
| 2.2.6.3 模糊效应 | 第32-33页 |
| 2.2.6.4 信号-灰度转换 | 第33-34页 |
| 2.3 热计算的外部影响因素计算方法 | 第34-39页 |
| 2.3.1 气温 | 第34-35页 |
| 2.3.2 相对湿度 | 第35页 |
| 2.3.3 太阳辐射强度 | 第35-37页 |
| 2.3.4 大气辐射强度 | 第37页 |
| 2.3.5 外部影响因素的程序实现 | 第37-39页 |
| 2.4 本章小结 | 第39-40页 |
| 第3章 基于材质模型的陆地场景红外仿真 | 第40-58页 |
| 3.1 引言 | 第40页 |
| 3.2 地形表示方法 | 第40-43页 |
| 3.2.1 高度图 | 第40-41页 |
| 3.2.2 地形模型优化方法 | 第41-43页 |
| 3.3 基于材质的热计算模型 | 第43-50页 |
| 3.3.1 热平衡方程 | 第43-45页 |
| 3.3.2 基于材质的计算模型 | 第45-46页 |
| 3.3.3 单一表面的热计算 | 第46页 |
| 3.3.4 红外材质数据库 | 第46-48页 |
| 3.3.5 多层表面的热计算 | 第48-49页 |
| 3.3.6 植被的热计算 | 第49-50页 |
| 3.3.7 人的红外模拟 | 第50页 |
| 3.4 基于材质的热计算模型在陆地场景红外仿真中的应用 | 第50-57页 |
| 3.4.1 基于材质的热计算模型的程序实现 | 第51-55页 |
| 3.4.2 基于材质的热计算模型的地形红外仿真实现结果 | 第55-57页 |
| 3.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第4章 海面场景的红外仿真绘制 | 第58-89页 |
| 4.1 引言 | 第58页 |
| 4.2 海洋表面波形仿真 | 第58-61页 |
| 4.2.1 基于构造法的简单海面波形生成方法 | 第58-59页 |
| 4.2.1.1 线性波 | 第59页 |
| 4.2.1.2 Gerstner模型 | 第59页 |
| 4.2.2 基于海浪谱的海面波形生成方法 | 第59-60页 |
| 4.2.3 基于Phillips谱的海面波形生成方法 | 第60-61页 |
| 4.3 海面红外仿真模型 | 第61-67页 |
| 4.3.1 海面温度与环境因素计算 | 第61-66页 |
| 4.3.1.1 海面温度的计算 | 第61-63页 |
| 4.3.1.2 太阳辐射与天空辐射的计算 | 第63页 |
| 4.3.1.3 海面物体辐射的计算 | 第63-66页 |
| 4.3.2 海面的零视距红外辐射计算 | 第66-67页 |
| 4.4 海面红外仿真细节实现 | 第67-68页 |
| 4.4.1 舰船艏浪的实现 | 第67页 |
| 4.4.2 舰船船行波与艉浪的实现 | 第67-68页 |
| 4.5 海面红外仿真的系统实现 | 第68-71页 |
| 4.5.1 海面红外仿真的程序实现 | 第68-70页 |
| 4.5.2 海面红外仿真的实现结果 | 第70-71页 |
| 4.6 含内热源的舰船红外仿真精细建模 | 第71-88页 |
| 4.6.1 基于网格的红外仿真计算方法 | 第71-74页 |
| 4.6.2 基于主要传热面的舰船温度计算模型构建 | 第74-78页 |
| 4.6.3 基于主要传热面的舰船温度计算模型实现 | 第78-83页 |
| 4.6.3.1 实时仿真的外表面数据结构 | 第78-79页 |
| 4.6.3.2 内热源影响的预计算 | 第79-82页 |
| 4.6.3.3 实时仿真的网格温度场分布迭代求解 | 第82-83页 |
| 4.6.4 基于DirectCompute的GPU并行加速 | 第83页 |
| 4.6.5 基于内热源的舰船红外仿真模型程序实现 | 第83-88页 |
| 4.7 本章小结 | 第88-89页 |
| 第5章 海陆红外综合仿真系统的实现 | 第89-110页 |
| 5.1 引言 | 第89页 |
| 5.2 仿真系统设计框架 | 第89-98页 |
| 5.2.1 开发环境和工具 | 第89-91页 |
| 5.2.2 系统框架与模块设计 | 第91-98页 |
| 5.2.2.1 地形 | 第92-95页 |
| 5.2.2.2 海面 | 第95-96页 |
| 5.2.2.3 舰船 | 第96-98页 |
| 5.3 海陆红外综合仿真系统实现结果 | 第98-109页 |
| 5.3.1 系统仿真环境 | 第98页 |
| 5.3.2 海陆场景红外仿真结果 | 第98-104页 |
| 5.3.2.1 场景设置与内热源计算模型设置 | 第98-100页 |
| 5.3.2.2 海陆场景红外图像仿真结果 | 第100-104页 |
| 5.3.3 仿真性能分析 | 第104-109页 |
| 5.3.3.1 初始化步骤性能分析 | 第104-105页 |
| 5.3.3.2 舰船内热源预计算性能分析 | 第105-107页 |
| 5.3.3.3 多层表面热计算模型性能分析 | 第107-108页 |
| 5.3.3.4 舰船表面热计算模型性能分析 | 第108-109页 |
| 5.4 本章小结 | 第109-110页 |
| 第6章 总结与展望 | 第110-112页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第110-111页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第111-112页 |
| 参考文献 | 第112-115页 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 | 第115-116页 |
| 致谢 | 第116页 |
