基于DMD的动态红外场景仿真技术研究
第34卷第8期红外技术V ol.34 No.8 2012年8月 Infrared Technology Aug. 2012
基于DMD的动态红外场景仿真技术研究
唐德帅，何永强，黄富瑜，王 群，王国培
（军械工程学院，光学与电子工程系，河北石家庄 050003）
摘要：相对于现有红外场景仿真技术而言，基于数字微镜器件（DMD）的动态红外场景仿真技术具有高图像分辨率、高光学效率、高亮度等优点，已逐渐成为红外目标成像仿真技术发展的主要方向。
结合国内外研究现状，详细阐述了基于DMD的红外场景仿真技术原理及其工作过程，探讨了灰度调制和转换效率计算问题，最后对几个关键技术问题进行了归纳。
关键词：DMD；红外场景；仿真技术
中图分类号：TN216 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2012)08-0476-06
Study on Dynamic Infrared Scene Simulation Technique
Based on Digital Micro-mirror Device
TANG De-shuai，HE Yong-qiang，HUANG Fu-yu，WANG Qun，WANG Guo-pei （Department of Optics and Electronic Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003，China）
Abstract：Compared with the existed infrared scene emulation technology, the dynamic infrared scene emulation technology based on the digital micro-mirror device (DMD) is superior with high resolution, high optical efficiency, high brightness and has become the main direction for infrared scene imaging emulation.
This paper described the design theory of infrared scene emulation technology based on DMD, discussed the modulate style of binary digital pulse width, and developed the calculate formulas of transform efficiency of the emulation system. At last, the main problems in design process of the system are discussed.
Key words：Digital Micro-mirror Device (DMD)，infrared scene，simulation technology
0引言
随着红外成像系统在夜间导航、目标探测以及精确制导等领域的广泛应用，红外成像技术得到了飞速的发展[1-3]。然而，如何对红外成像系统的性能进行正确地检验和评价，以使系统更好地发挥性能，逐渐成为系统测试的一个关键问题。现有的外场试验测试方法[2,3]受时间、气候等条件限制，常常耗时、耗力，而且效果也不太理想；而传统的室内试验不能达到与真实环境一样的效果。
鉴于现有红外成像系统性能测试的缺陷，近年来，在室内环境下利用模拟动态红外场景对系统进行成像试验测试已慢慢成为各国研究的热点[3]。基于动态红外场景仿真的系统成像测试不仅能为系统提供与外场类似的测试环境，而且能有效降低系统的研制成本，缩短研制周期。本文将在综合分析国内外动态红外场景仿真技术研究现状研究的基础上，着重对当前发展迅速的基于数字微镜器件（Digital Micro-mirror Device, DMD）的动态红外场景仿真技术进行分析。
1国内外研究现状
动态红外场景仿真系统是在实验室条件下模拟生成动态目标和背景的红外辐射特性，为红外成像系统提供模拟目标和背景。仿真系统按照成像原理可以分为直接辐射型和辐射调制型两大类。直接辐射型是指通过控制图像生成器的像元，利用其自身产生的辐射，通过调制其辐射强度产生红外图像，主要代表有：激光二极管阵列技术、电阻阵列技术、Bly Cell技术等。红外辐射调制型是利用计算机模拟红外目标与背景的信息，通过空间光调制技术，对红外光源提供的红外辐射进行空间强度调制，生成红外图像，主要代表有：液晶光阀技术、基于LCOS的空间光调制技术和基于DMD的红外仿真技术等[4]。
1.1国外研究现状
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