随着国民经济的发展,红外成像探测系统的应用越来越广泛,对红外成像探测系统的性能要求也越来越高。由于数据源的限制,对探测系统性能指标的测试不能做到面面俱到。为了解决这个问题,人们引入了红外仿真技术。本课题主要为基于实景图像的红外仿真提供仿真数据源和模型验证的依据。本课题设计了一套可覆盖全天候、全时段的红外图像数据自动采集系统,利用计算机控制红外热像仪、云台以及各种天气仪器根据事先设定的时间对多个目标场景进行自动监测和红外数据采集,其目的是为基于实景图像的红外仿真研究提供图像数据与天候数据来源。文中介绍了采集系统的整体运行流程并对红外热像仪控制模块、可见光数据采集模块、气象数据采集模块、自动巡航模块等模块的硬件组成和软件流程进行了说明。由于红外仿真主要是基于目标的辐射亮度值,因而需要建立起采集图像中目标的灰度值和目标实际的辐射亮度值之间的关系,为此本文搭建了一套红外热像仪定标系统。通过该系统建立起红外焦平面阵列探测器的每个像元接收到的辐射亮度与输出图像每个像素的灰度值之间的关系,由图像灰度值计算出到达热像仪镜头前的辐射亮度,从而为红外仿真提供模型验证依据。一幅红外图像中可能存在不同类型的目标材质,根据每种材质特有的红外特性进行区分处理可以大大提高仿真效果,因而本课题还开发一套物性划分软件。该软件根据红外图像中目标材质的灰度信息以及轮廓信息进行自动划分操作,再根据实际划分效果进行手动划分补充。为了提高划分效率,软件还允许根据图像序列中图像之间内在的联系将已划分图像的效果映射到后续的多幅图像上。