本文研究目的是:分析卷云散射辐射对地面探测高空目标的影响。首先从拍摄天空背景云图出发,对收集的云图进行了图像阈值分割处理研究;其次研究了卷云的散射辐射特性。为了准确分析卷云散射辐射特性,收集了大量的卷云图,进行了长时间的地面观测和拍摄高空云图的工作。本文作者和所在的研究小组组装了一套简易的实验仪器;收集了成都地区2006年6月至2007年1月夏季、秋季和冬季的云图数据资料;提出了迭代阈值法与平均亮度法的组合方法,利用此方法分割的云图取得了预期的结果。根据查阅大量的参考文献,本文采用的实验方法建立的云图数据库和组合法分割天空背景云图像,在国内外尚未见报道。采用蒙特卡罗法模拟卷云的多次散射在国内也是一种新方法。本文主要的研究结果如下:1.每天定时、定位拍摄天空背景云图,收集了成都地区2006年6月至2007年1月夏季、秋季和冬季的云图数据。2.对拍摄的卷云图像分析发现:高空卷云的散射辐射使天空背景亮度增强;对可见光波段的云图进行灰度直方图像处理分析表明:云的散射辐射亮度和波长有关系。3.利用直方图显示了有云天空与无云天空辐射亮度变化;对背景差值法、迭代阈值法以及迭代法与平均亮度法的组合方法分割天空背景云图进行性能比较,结果表明:本文提出的迭代法与平均亮度法的组合方法分割的云图效果较好。4.利用LOWTRAN数据库采用的积云、层云和卷云的粒子的模型参数,对云滴谱分布特征进行了模拟;分析了卷云中冰水含量与卷云类型、冰晶尺度和环境温度之间的关系;采用矩阵理论分析冰晶单粒子散射特性,该方法简化了卷云的单次散射计算过程。5.对与云散射辐射相关的光学厚度、透过率等光学特性进行了仿真;利用蒙特卡罗法对卷云的多次散射建模与仿真,计算了卷云的单次散射和多次散射的反照率。