1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写 2000字左右的文献综述:
本课题的研究目的,主要是对海天背景的辐射特性进行分析,并研究海天背景环境的红外图像特点。
第一部分,对海天背景辐射特性分析研究
对海天背景的辐射特性进行研究,对于海面上舰船目标的跟踪,以及舰船隐身等军事方面的运用都具有重大意义。然而,相比天空,地面等简单背景辐射,海天背景辐射特性更为复杂。海天背景下的辐射特性,会随时间,空间,以及气象条件等因素的变化而变化,也就是说,海天背景辐射特性具有随机性,混沌性,复杂性。在对海天背景的红外辐射特性的研究中,我们会涉及到对海面,天空,太阳等的辐射,反辐射以及散射辐射的研究。
对海天辐射的特性,影响因素最大的是太阳辐射。由于太阳辐射是短波辐射,也就是说,其辐射光波主要集中在可见光和近红外波段。大气层内所接收到的太阳照度是太阳辐射经过大气层衰减后的结果,而天空光传输是由大气参数的垂直分布确定的,因而,对太阳辐射的衰减路径的研究与对太阳辐射的研究密切相关。此外,太阳天顶角是影响太阳辐射的重要参数,一般结论,太阳天顶角越大则辐照度越小,可观测的高度越高。
海天背景辐射中,天空背景的辐射特性也是研究的重点对象之一。天空大气辐射的研究可分为晴天和有云两种情况。晴天无云的情况下,研究天空背景红外辐射,主要考虑散射的太阳光和大气热辐射,而有云的情况下,还需要考虑云对太阳光的散射以及云自身的辐射。一般结论,天空背景辐射的亮度,随着观测高度以及观测天顶角的增大会略有减小,然而变化并不显著,因而通常利用观测天顶角为45°的天空背景辐射来代替平均天空背景辐射。
除了天空辐射,在海天背景辐射中,海面的辐射是另一重点研究对象。海面的红外辐射,主要由海面自身红外辐射,海面对太阳辐射和天空红外辐射的反射等组成,此外,由于海面的特殊性,海面红外辐射还受其他众多因素影响,主要有风速,空气湿度以及地球表面温度等气象因素。
第二部分,在海面目标图像中,分析杂波的形成机理以及特性
在热红外图像中,海天背景形成的杂波,其产生机理主要是,由于海面由无数不规则的波浪组成,这些众多的不规则的波浪,在阳光照射下反光,以及对探测信号的多次反射,而造成强烈的海杂波。海面是自然界中一种常见的复杂背景,其本身是无数的,随机分布的不规则波浪的集合,所以海面背景对太阳光的反射,是这个集合综合作用的结果,远比单一波面的反射结果复杂,并且海面自身的鱼鳞光特点,以及其特殊的随机粗糙面影响,也是造成海杂波的原因。除了海面自身,众多的不规则波浪因素,还有环境影响,如,起风作用下造成海浪起伏等,最后导致海面的红外特性非常复杂。一般结论,海杂波,由于海面自身不规则性,海杂波更是杂乱无章,使得最终形成的红外热图像中,灰度起伏大,存在大量的杂波,从而降低了对红外目标的检测能力。简单来说,海杂波在时间和空间上不断的动态变化着,所以海杂波具有复杂性,随机性,不规则性,非高斯特性。
