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基于光场理论的场景仿真

马晓珊 杨震 李立钢 倪伟 李毓伦

马晓珊, 杨震, 李立钢, 倪伟, 李毓伦. 基于光场理论的场景仿真[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(8): 818003-0818003(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0818003
引用本文: 马晓珊, 杨震, 李立钢, 倪伟, 李毓伦. 基于光场理论的场景仿真[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(8): 818003-0818003(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0818003
Ma Xiaoshan, Yang Zhen, Li Ligang, Ni Wei, Li Yulun. Scene simulation based on optical field theory[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(8): 818003-0818003(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0818003
Citation: Ma Xiaoshan, Yang Zhen, Li Ligang, Ni Wei, Li Yulun. Scene simulation based on optical field theory[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(8): 818003-0818003(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0818003

基于光场理论的场景仿真

doi: 10.3788/IRLA201847.0818003
基金项目: 

中国科学院重点部署资助项目(KGFZD-125-15-014)

详细信息
    作者简介:

    马晓珊(1978-),女,副研究员,博士,主要从事光学遥感成像模拟等方面的研究。Email:maxs@nssc.ac.cn

  • 中图分类号: TP391.9

Scene simulation based on optical field theory

  • 摘要: 成像系统仿真对光学遥感器的论证、设计和在轨性能预估具有重要意义。场景作为遥感的对象,其特性的表征和模拟对仿真结果有直接影响。场景特性难以全面表征,针对光学遥感及其应用最为关键的几何、光谱和辐射特性,提出一种基于光场理论的数字场景仿真方法。以包含空间坐标、方向、波长、强度的全光函数作为数字场景仿真的表征参数,建立了涵盖太阳直射、天空漫射和背景反射等因素的数字场景入射辐照度场模型,以及考虑方向反射特性的数字场景出射辐亮度场模型,并基于简单场景对模型进行分析和验证。该方法能够为成像系统仿真及新型载荷研制提供包含多种特性的数字场景模型。
  • [1] Gerace A D, Goodenough A A, Montanaro M, et al. The development of a DIRSIG simulation environment to support instrument trade studies for the SOLARIS sensor[C]//SPIE, 2015, 947214:1-8.
    [2] Grau E, Gastellu-Etchegorry J P. Radiative transfer modeling in the Earth-Atmosphere system with DART model[J]. Remote Sens Environ, 2013, 139:149-170.
    [3] Borner A. Simulation opto-electronic systems for remote sensing with SENSOR[C]//SPIE, 2003, 4881:472-483.
    [4] Ambeau B L, Gerace A D, Montanaro M, et al. The characterization of a DIRSIG simulation environment to support the inter-calibration of spaceborne sensors[C]//SPIE, 2016, 99720M:1-9.
    [5] Xiao Qing, Li Min. A study on the transformation of airborne remote sensing image to spaceborne remote sensing image[J]. Journal of Beijing Normal University(Natural Sciences), 2007, 43(3):234-240. (in Chinese)肖青, 李敏. 机载光学图像至卫星光学图像转换方法研究[J]. 北京师范大学学报(自然科学版), 2007, 43(3):234-240.
    [6] Liu Xiao, Yi Weining, Qiao Yanli, et al. Satellite borne optical remote sensor imaging simulation based on low-altitude remote sensing system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(1):217-225. (in Chinese)刘晓, 易维宁, 乔延利, 等. 基于低空遥感系统的星载光学遥感器成像仿真[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(1):217-225.
    [7] Borner A, Wiest L, Keller P, et al. SENSOR:a tool for the simulation of hyperspectral remote sensing systems[J]. ISPRS Photog Remote Sens, 2001, 55:299-312.
    [8] Goodenough A A, Brown S D. DIRSIG 5:core design and implementation[C]//SPIE, 2012, 83900H:1-9.
    [9] Gastellu-Etchegorry J P, Martin E, Gascon F. DART:a 3D model for simulating satellite images and studying surface radiation budget[J]. Int J Remote Sens, 2004, 25(1):73-96.
    [10] Landy M, Movshon J A. Computational Models of Visual Processing[M]. Cambridge:MIT Press, 1991:3-20.
    [11] Schott J R. Remote Sensing:the Image Chain Approach[M]. New York:Oxford University Press, 2007.
    [12] Wang Gang, Yu Bingxi. Study on scientific visualization of earth remote sensing based on imagery simulation[J]. Journal of System Simulation, 2002, 14(6):756-760. (in Chinese)王刚, 俞秉熙. 基于图像仿真的对地遥感过程科学可视化研究[J]. 系统仿真学报, 2002, 14(6):756-760.
    [13] Xiao Liang, Wu Huizhong, Liu Yang, et al. Modeling and simulation of digital scene image synthesis[J]. Acta Armamentarii, 2005, 26(1):113-117. (in Chinese)肖亮, 吴慧中, 刘扬, 等. 数字景像匹配图模拟生成的建模与仿真[J]. 兵工学报, 2005, 26(1):113-117.
    [14] Schott J R, Kuo D, Brown S, et al. Prediction of observed image spectra using synthetic image generation models[C]//SPIE, 1997, 3118:81-93.
    [15] Ma Xiaoshan, Meng Xin, Yang Zhen, et al. Analysis and modeling of atmosphere influence on space-based optical remote sensing imaging simulation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(1):226-231. (in Chinese)马晓珊, 孟新, 杨震, 等. 天基光学遥感成像仿真中大气影响分析与模拟[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(1):226-231.
    [16] Rengarajan R, Schott J R. Modeling of forest canopy BRDF using DIRSIG[C]//SPIE, 2016, 98401F:1-14.
  • [1] 陈雪琦, 万敏杰, 许运凯, 钱惟贤, 陈钱, 顾国华.  地球临边场景红外遥感成像仿真方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210896-1-20210896-8. doi: 10.3788/IRLA20210896
    [2] 魏合理, 戴聪明, 武鹏飞, 李建玉, 孙凤萤, 唐超礼, 黄宏华, 李学彬, 朱文越, 饶瑞中, 王英俭.  通用大气辐射传输软件CART在场景计算中的应用(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210916-1-20210916-10. doi: 10.3788/IRLA20210916
    [3] 武锦辉, 凌秀兰, 刘吉, 陈鑫.  缺陷诱导光学薄膜光场增强损伤分析 . 红外与激光工程, 2021, 50(8): 20210357-1-20210357-6. doi: 10.3788/IRLA20210357
    [4] 刘浩, 刘栋, 毛宏霞, 肖志河.  卫星观测火箭尾喷焰红外动态场景生成研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20200519-1-20200519-10. doi: 10.3788/IRLA20200519
    [5] 顾兵, 胡月球, 闻博.  矢量光场激发三阶非线性光学效应的研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201050-1-20201050-13. doi: 10.3788/IRLA20201050
    [6] 孙永雪, 夏振涛, 姜守望, 王珂, 孙征昊.  可见光全天时遥感相机光学系统设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0114003-0114003(6). doi: 10.3788/IRLA202049.0114003
    [7] 孙全, 李程, 何宇龙, 刘贺, 王静, 许晓军.  基于光场相机结构的自适应光学系统仿真研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20201043-1-20201043-8. doi: 10.3788/IRLA20201043
    [8] 陈妮, 左超, Byoungho Lee.  基于深度测量的三维成像技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 603013-0603013(25). doi: 10.3788/IRLA201948.0603013
    [9] 李霞, 刘建国, 董雁冰, 刘兴润.  基于遥感数据的地球背景中红外场景仿真 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1104004-1104004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1104004
    [10] 李斌, 陈佳夷, 王海超, 霍腾飞, 李新华.  面型误差和失调量对同轴三反系统像质的影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918002-0918002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0918002
    [11] 倪丽霞, 李海峰, 刘旭.  基于多视角采样校正的大尺度多投影光场显示系统 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 603004-0603004(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0603004
    [12] 薛莲, 张力, 刘佳琪, 李志峰, 张陆萍.  基于遥感反演的空间下视系统红外场景仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 704004-0704004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0704004
    [13] 李东康, 刘玉娟.  激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206005-1206005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.1206005
    [14] 孟庆宇, 董吉洪, 王栋, 赵伟国.  轻小型立体相机光学系统研制 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 418002-0418002(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0418002
    [15] 张薇, 郭鑫, 尤素萍, 杨波, 万新军.  混合式光场相机在聚焦与非聚焦模式下的超分辨重聚焦仿真 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3384-3392.
    [16] 闫力松, 王孝坤, 罗霄, 曾雪锋, 郑立功, 张学军.  基于非理想标准镜的子孔径拼接干涉检测技术研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 178-183.
    [17] 马晓珊, 孟新, 杨震, 彭晓东, 谢文明.  天基光学遥感成像仿真中大气影响分析与模拟 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 226-231.
    [18] 邓大鹏, 曹东东, 朱峰, 黄凯, 李将.  40 Gbit/s全光异或门性能仿真 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 1069-1073.
    [19] 何永强, 唐德帅, 胡文刚.  基于DMD的红外场景仿真系统投影光路消热差设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2319-2323.
    [20] 李延伟, 杨洪波, 程志峰, 丁亚林, 张洪文, 张景国.  航空遥感器光学窗口光机热一体化设计 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2102-2106.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-11
  • 修回日期:  2018-04-15
  • 刊出日期:  2018-08-25

基于光场理论的场景仿真

doi: 10.3788/IRLA201847.0818003
    作者简介:

    马晓珊(1978-),女,副研究员,博士,主要从事光学遥感成像模拟等方面的研究。Email:maxs@nssc.ac.cn

基金项目:

中国科学院重点部署资助项目(KGFZD-125-15-014)

  • 中图分类号: TP391.9

摘要: 成像系统仿真对光学遥感器的论证、设计和在轨性能预估具有重要意义。场景作为遥感的对象,其特性的表征和模拟对仿真结果有直接影响。场景特性难以全面表征,针对光学遥感及其应用最为关键的几何、光谱和辐射特性,提出一种基于光场理论的数字场景仿真方法。以包含空间坐标、方向、波长、强度的全光函数作为数字场景仿真的表征参数,建立了涵盖太阳直射、天空漫射和背景反射等因素的数字场景入射辐照度场模型,以及考虑方向反射特性的数字场景出射辐亮度场模型,并基于简单场景对模型进行分析和验证。该方法能够为成像系统仿真及新型载荷研制提供包含多种特性的数字场景模型。

English Abstract

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