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一种基于GPU的红外传感器物理效应实时成像仿真方法
有权
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申请号:201510253342.9 申请日:2015-05-18
摘要:本发明公开了一种基于GPU的红外探测器物理效应实时成像仿真方法,首先利用物理效应调制传递函数及傅里叶反变换得到空域点扩散矩阵,进一步提取菱形卷积模板,再对纹理坐标进行偏移处理,获取纹理颜色值并进行图像卷积,最终遍历所有像素点得到最终输出图像。本发明可逼真的模拟低通滤波物理效应对输出图像造成的影响;本发明提出的菱形滤波模板可以有效的减少工程计算量及GPU的寄存器使用量;本发明利用计算机图形学和虚拟现实技术并结合GPU图形并行渲染等技术,在降低研发成本的同时,能有效克服环境、地域的限制,提高红外探测器系统的设计和应用的效率。
申请人: 北京航空航天大学
地址: 100191 北京市海淀区学院路37号
发明(设计)人: 李妮 王少丹 龚光红
主分类号: G06T11/00(2006.01)I
分类号: G06T11/00(2006.01)I
  • 法律状态
2017-11-07  授权
2015-09-23  实质审查的生效IPC(主分类):G06T 11/00申请日:20150518
2015-08-26  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  一种基于GPU的红外传感器物理效应成像仿真方法,包括以下几个步骤:步骤一、利用频域调制传递函数及傅里叶反变换得到空域点扩散矩阵;根据需要仿真的红外传感器物理效应及物理参数,确定调制传递函数表达式;给出大小为P×Q,每个像素灰度值为255的灰度图,将灰度图中心定义为频率零点,将像素点(u,v)到图像中心的距离作为此像素对应的输入频率f,计算其对应的传递函数值,并与灰度值相乘,得到大小为P×Q的二维灰度频谱图;对灰度频谱图进行坐标变换和傅里叶反变换,取傅立叶反变换后所得矩阵每个元素的实数部分,得到大小为P×Q的点扩散矩阵;步骤二、提取菱形卷积模板;在步骤一得到的点扩散矩阵中心位置截取两对角线长度均为2n+1的菱形子阵,其中即满足2n+1为奇数且不大于点扩散矩阵的最大行/列元素个数,对菱形阵进行归一化处理,归一化处理后的菱形阵即为的菱形卷积模板;步骤三、对纹理坐标进行偏移处理;在GPU片段处理器中,将顶点处理器输出的某一像素点纹理坐标进行2n2+2n+1次偏移处理,每次偏移量均为一像素单位,得到菱形纹理坐标矩阵;步骤四、获取纹理颜色值并进行图像卷积;在GPU片段处理器中,根据处理前的原始图像,解析步骤三得到的菱形纹理坐标矩阵所对应的2n2+2n+1组RGB颜色值,进而得到处理前的颜色值菱形阵,并将此2n2+2n+1组RGB颜色值分别与包含2n2+2n+1个元素的菱形卷积模板中对应元素相乘,得到处理后的颜色值菱形阵;再将菱形阵所有元素值相加,作为菱形中心位置像素点的颜色值,并输出该像素颜色值;步骤五、遍历所有像素点得到最终输出图像;重复步骤三至步骤四,直至遍历步骤四中输入的原始图像中所有像素点,得到所有像素点处理后的RGB值,最终形成一幅考虑红外传感器物理效应影响的红外场景仿真图像。
公开号  104867169A
公开日  2015-08-26
专利代理机构  北京永创新实专利事务所 11121
代理人  赵文颖
颁证日  
优先权  
国际申请  
国际公布  
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