实时闭环红外场景仿真技术

于洋; 汤心溢; 陈元林

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实时闭环红外场景仿真技术

于洋, 汤心溢, 陈元林

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于洋, 汤心溢, 陈元林. 实时闭环红外场景仿真技术[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(1): 15-19.

引用本文:

于洋, 汤心溢, 陈元林. 实时闭环红外场景仿真技术[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(1): 15-19.

Yu Yang, Tang Xinyi, Chen Yuanlin. Simulation technology of real-time close-looped IR scene[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(1): 15-19.

Citation:

Yu Yang, Tang Xinyi, Chen Yuanlin. Simulation technology of real-time close-looped IR scene[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(1): 15-19.

实时闭环红外场景仿真技术

1.
中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083

Simulation technology of real-time close-looped IR scene

1.
Shanghai Institute of Technical Physics,Chinese Acadency of Sciences,Shanghai 200083,China

摘要: 基于计算机平台的红外场景仿真系统存在输入输出接口受限，实时响应能力不足，可扩展性差的缺点。为此，文中构建了一套基于嵌入式硬件的实时闭环红外场景仿真系统演示平台。引入并行计算与多级流水线技术，采用多片嵌入式处理器级联的方式，解决了单片嵌入式处理器计算能力的不足，实现了实时计算；单任务运行环境使得系统实时响应性能良好，便于实现闭环仿真；自主设计的针对红外应用的三维红外实时渲染引擎提高了仿真精度。详细介绍了系统方案的实现与优化过程，并给出了实验结果。运行时间控制在25 ms/ frame之内，成像帧频为40 frame/ s，结果证明系统达到了设计要求。
- 红外场景仿真 /
- 实时闭环 /
- 嵌入式 /
- 渲染引擎
Abstract: Infrared scene simulation systems based on computers are limited in input and output interface, which induces the weakness in real-time response and extendibility. The demonstration platform of real-time close-looped infrared scene simulation system based on embedded hardware was described. The parallel-calculation and multi-pipeline technology of this system were introduced. It combined several chips together to enhance its real-time calculation capability. The single-task environment enabled the simulation system to response real-time, which made the close-looped simulation possible. A self-design real-time rendering engine especially for infrared application was adopted to enhance the simulation precision. The realization and optimization process of this system were described, and the experimental result was given. The running time was controlled within 25 ms/frame with frame frequency of imaging system of 40 frame/s. All the results prove that it can reache design requirement.
- infrared scene simulation /
- real-time and close-loop /
- embedded /
- rendering engine

[1]
[2]	Crow Dennis R, Coker Charles F, Garbo Dennis L， et al. A closed-loop real-time infrared scene generator[C]//SPIE, 1998, 3368: 342-351.
[3]
[4]	Zhao Xunjie, Li Chengjin. Key-tech in a hardware-in-the-loop IR simulation system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(3): 326-328. (in Chinese)
[5]	Sun Yi, Dai Shuling. Implementation of infrared scene simulation based on programmable GPU[J]. Journal of System Simulation, 2007, 19(7): 1492-1496. (in Chinese)
[6]	赵勋杰, 李成金. 红外半实物仿真系统的关键技术[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(3): 326-328.
[7]
[8]	Hu Wei, Qin Kaihuai. A new rendering technology of GPU-accelerated radiosity[J]. Computer Research and Development, 2005, 42(6): 945-950. (in Chinese)
[9]
[10]	Liu Shuming, Luo Yongjiang. Principle and Application Design of ADST TS20XS series DSP[M]. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2007. (in Chinese)
[11]	孙毅, 戴树岭. 基于可编程GPU的红外场景仿真实现[J]. 系统仿真学报, 2007, 19(7): 1492-1496.
[12]	Yu Yang, Tang Xinyi, Cai Haijiao, et al. 3D simulation of real-time infrared scene based on DSP[C]// IEEE, CSSE, 2008: 915-918.
[13]	Chen Yuanlin, Tang Xinyi, Yu Yang. Design and implementation of portable real-time IR dynamic scene simulator[J]. Laser Infrared, 2010, 40(1): 71-74. (in Chinese)
[14]
[15]	Tomas Akenine-Moller, Eric Haines. Real-Time Rendering[M]. Wellesley, MA: AK Peters Ltd, 2002.
[16]
[17]	胡伟，秦开怀. 一种基于GPU硬件加速计算的辐射度实现方法[J]. 计算机研究与发展, 2005, 42(6): 945-950.
[18]
[19]
[20]	刘书明, 罗勇江. ADSP TS20XS系列DSP原理与应用设计[M]. 北京: 电子工业出版社, 2007.
[21]
[22]
[23]
[24]	陈元林，汤心溢，于洋. 便携式实时红外动态场景仿真器设计与实现[J]. 激光与红外, 2010, 40(1): 71-74.
[25]

[1]	刘尚波, 丹泽升, 廉保旺, 徐金涛, 曹辉. 干涉式闭环光纤陀螺仪的PSO-PID控制优化方法 . 红外与激光工程, 2024, 53(3): 20230626-1-20230626-12. doi: 10.3788/IRLA20230626
[2]	杜中强, 唐林波, 韩煜祺. 面向嵌入式平台的车道线检测方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210753-1-20210753-8. doi: 10.3788/IRLA20210753
[3]	王向军, 郭志翼, 王欢欢. 基于嵌入式平台的低时间复杂度目标跟踪算法 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1226001-1226001(10). doi: 10.3788/IRLA201948.1226001
[4]	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
[5]	吴天舒, 张志佳, 刘云鹏, 裴文慧, 陈红叶. 基于改进SSD的轻量化小目标检测算法 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 703005-0703005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0703005
[6]	殷世民, 高丽伟, 梁永波, 朱健铭, 梁晋涛, 陈真诚. 基于FPGA的干涉式红外成像光谱仪实时光谱复原研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 720001-0720001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0720001
[7]	张作宇, 廖守亿, 张金城, 苏德伦, 闫循良. 基于物理模型的战场烟幕实时红外仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 404004-0404004(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0404004
[8]	肖龙, 徐超, 刘广荣. 应用于可穿戴微光成像系统的嵌入式平台设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 118006-0118006(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0118006
[9]	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
[10]	许家林, 王晓东, 李丙玉, 王鹤, 孙强. 基于DMD的红外场景模拟器图像数据传输和分割存储方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2622-2626.
[11]	闫树斌, 陈浩, 郑永秋, 李小枫, 安盼龙, 张斌珍, 薛晨阳. 谐振式光纤陀螺闭环锁频系统 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4061-4065.
[12]	王敏, 黄成功, 郭正红, 许振领, 亓凤杰, 李华. 红外成像导引头闭环注入式仿真试验系统设计及一致性分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3211-3216.
[13]	杨亮, 李艳秋, 马旭, 盛乃. 嵌入式光栅多层结构锥形衍射的严格耦合波理论研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1899-1904.
[14]	田立, 周付根, 孟偲. 基于嵌入式多核DSP 系统的并行粒子滤波目标跟踪 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2354-2361.
[15]	朱启明, 王立强, 袁波. 嵌入式系统的制冷CCD相机 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3608-3614.
[16]	王敏, 邹前进, 王彦斌, 黄成功, 李慧. 红外成像导引头闭环注入式仿真试验可行性分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2614-2619.
[17]	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.
[18]	王明明, 郝颖明, 朱枫, 付双飞, 石坤. 空中目标红外辐射特性计算与实时仿真 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 1979-1984.
[19]	石坤, 郝颖明, 王明明, 付双飞. 海面背景红外实时仿真 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 25-29.
[20]	李卓, 钱丽勋, 欧文. 动态红外场景生成新技术 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 1-6.

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实时闭环红外场景仿真技术

1. 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083

刊出日期: 2012-01-25

关键词:

摘要: 基于计算机平台的红外场景仿真系统存在输入输出接口受限，实时响应能力不足，可扩展性差的缺点。为此，文中构建了一套基于嵌入式硬件的实时闭环红外场景仿真系统演示平台。引入并行计算与多级流水线技术，采用多片嵌入式处理器级联的方式，解决了单片嵌入式处理器计算能力的不足，实现了实时计算；单任务运行环境使得系统实时响应性能良好，便于实现闭环仿真；自主设计的针对红外应用的三维红外实时渲染引擎提高了仿真精度。详细介绍了系统方案的实现与优化过程，并给出了实验结果。运行时间控制在25 ms/ frame之内，成像帧频为40 frame/ s，结果证明系统达到了设计要求。