基于目標(biāo)特征模型和GPU的紅外場(chǎng)景仿真方法研究的中期報(bào)告

基于目標(biāo)特征模型和GPU的紅外場(chǎng)景仿真方法研究的中期報(bào)告中期報(bào)告-基于目標(biāo)特征模型和GPU的紅外場(chǎng)景仿真方法研究一、研究背景紅外場(chǎng)景仿真技術(shù)是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和光學(xué)原理的虛擬仿真技術(shù)，在軍事、航空航天、能源、環(huán)境等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。紅外場(chǎng)景仿真技術(shù)主要是通過模擬目標(biāo)和環(huán)境的紅外輻射特性，生成航空器、車輛、建筑等各種場(chǎng)景，并實(shí)現(xiàn)模擬各種作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)情況。二、研究?jī)?nèi)容本研究旨在探索基于目標(biāo)特征模型和GPU并行計(jì)算的紅外場(chǎng)景仿真方法，具體研究?jī)?nèi)容如下：1.建立目標(biāo)特征模型通過分析不同目標(biāo)的紅外輻射特性，建立其特征模型，包括熱輻射模型和散熱模型等。這些模型將作為仿真的基礎(chǔ)，用于生成場(chǎng)景中各個(gè)目標(biāo)的紅外圖像。2.優(yōu)化仿真算法為提高仿真效率，本研究將采用GPU并行計(jì)算技術(shù)，利用GPU的并行計(jì)算能力加速仿真算法的運(yùn)算速度。同時(shí)，根據(jù)目標(biāo)特征模型的特點(diǎn)，對(duì)仿真算法進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，減少計(jì)算和存儲(chǔ)開銷。3.構(gòu)建仿真系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)特征模型和優(yōu)化算法，構(gòu)建基于GPU并行計(jì)算的紅外場(chǎng)景仿真系統(tǒng)，包括仿真環(huán)境、仿真模型和仿真算法等。使用此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各種紅外場(chǎng)景的快速生成和可視化展示。三、研究進(jìn)展在前期的研究中，我們完成了以下工作：1.建立目標(biāo)特征模型通過對(duì)不同目標(biāo)的紅外輻射特性進(jìn)行分析和研究，建立了目標(biāo)矩形、內(nèi)部亮度、邊緣強(qiáng)度和邊緣寬度等參數(shù)的特征模型，能夠準(zhǔn)確描述不同目標(biāo)的紅外輻射特性。2.優(yōu)化仿真算法針對(duì)目標(biāo)特征模型的特點(diǎn)，提出了一種基于GPU并行計(jì)算的仿真算法，能夠減少計(jì)算和存儲(chǔ)開銷，同時(shí)提高仿真效率。3.構(gòu)建仿真系統(tǒng)基于目標(biāo)特征模型和優(yōu)化算法，構(gòu)建了基于GPU并行計(jì)算的紅外場(chǎng)景仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以快速生成和展示各種紅外場(chǎng)景。四、下一步工作未來的研究工作將著重于以下幾個(gè)方面：1.完善目標(biāo)特征模型針對(duì)不同目標(biāo)的紅外特征，進(jìn)一步完善特征模型，提高系統(tǒng)的仿真精度和逼真度。2.優(yōu)化并行算法進(jìn)一步優(yōu)化基于GPU的并行仿真算法，提高仿真效率和速度。3.探索新的仿真技術(shù)研究新的仿真技術(shù)，如深度學(xué)習(xí)等，為紅外場(chǎng)景仿真技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供更多的可能。參考文獻(xiàn)[1]胡散.基于紅外圖像的艦船特征識(shí)別和跟蹤[D].南京理工大學(xué),2017.[2]魏文寧,黃鴻峰.基于CUDA