介于可见光与中远红外之间的近红外波段在成像时有穿透力强、对比度高等特点。将近红外成像用于制导等武器装备时可以弥补可见光与远红外波段在军事中的一些缺陷。因此近红外场景仿真在武器制备的测试中有很重要的意义。鉴于此,本文探究一种通过可见光图像仿真近红外图像的方法。1.目标或者背景的光学特性研究:分析多种典型物质(植物、水体、土壤、天空等)的光学特性,不同材质在近红外波段都有不同的特性。通过分析目标材质的反射、透射、散射等特性,确定其仿真模型。2.建立考虑大气和成像系统的可见光-近红外波段图像灰度的转换模型。通过MODTRAN4计算透过大气的太阳辐射;通过MODTRAN4对近红外相机进行辐射定标,并基于辐射定标的数据完成图像的伽马校正。3.为了达到精细仿真,使仿真图像真实、自然,本文研究了一种基于mean-shift的谱聚类的图像分割方法来区分自然图像中的不同材质。该方法使得各种材质有清晰的分割边界,减小了在仿真过程中对可见光图像灰度转换时的误差。4.通过建立好的仿真模型分别对单一目标和包含多种目标的复杂场景进行近红外成像仿真,并分析仿真结果。仿真所得的近红外图像表明,用本文提出的基于可见光图像的仿真模型可以迅速地得到真实、自然的仿真图像。通过分析仿真结果存在的问题,提出了相应的解决办法。