红外技术已广泛应用于军事和民用领域,基于红外技术自身的特性及其在军事领域的重要性,各发达国家都争相发展红外技术。红外仿真技术是红外技术中的一个分支领域。很多限制条件下无法获得的红外图像均可由计算机仿真生成。随着现代科技和计算机技术的发展,使用计算机对红外图像进行纯软件模拟仿真成为可能。基于红外图像仿真在军事上的广泛应用,空中目标和背景的红外仿真以及合成技术成为一个重要的发展方向。本文对红外图像的成像机理、红外成像仿真的对象分类和红外图像仿真的基本原理进行了研究。确定空中目标和背景的红外图像仿真技术为研究范围,对飞机目标和云背景的红外图像仿真技术,以及红外图像在大气中的传输处理与目标和背景红外仿真图像的合成技术进行了重点研究。在飞机目标的红外图像仿真研究中,首先使用3DMAX软件建立了飞机目标的几何模型,并以传热学和红外辐射基本原理为基础,分别就低速运动目标的红外成像模型和高速运动目标的红外成像模型建立目标表面片的三维热平衡方程,经过半经验模拟近似仿真方法,仿真生成飞机目标的零视距红外图像。在云背景的红外图像仿真研究中,针对云背景的红外图像特点,采用基于图像统计模型的仿真方法,对真实红外云背景图像的小波系数的统计特性进行分析,本文采用小波变换中的Curvelet变换和Steerable Pyramid小波分别对输入的真实红外图像进行统计分析,得出云背景基于两个小波系数的统计特性,在此基础上对云背景红外成像图像进行仿真。为了更好地达到真实红外图像的效果,我们利用经典的MODTRAN模型仿真出不同天气状况下的大气对红外目标仿真图像传输的影响,然后与仿真的云背景红外图像进行合成。最终生成含有飞机目标的云背景的红外仿真图像。