基本信息
副題名
外文題名
論文作者
張勇著
導師
吳文健指導
學科專業
材料科學與工程
學位級別
博士論文
學位授予單位
國防科學技術大學
學位授予時間
2008
關鍵字
迷彩偽裝 仿生學 數位技術 偽裝效果
館藏號
E951.4
館藏目錄
2010\E951.4\1
內容簡介
本文提出了仿生迷彩偽裝設計及其數位化處理技術的全新理念，系統地研究了生物過濾器、虛擬偽裝場景等創新性技術方法，並對數位化處理、偽裝效果的主客觀評價進行了相關的技術改善和最佳化工作，形成了仿生迷彩偽裝設計的全新技術體系。
在思想觀念上，本文突出地強調了仿生迷彩偽裝的必要性和緊迫性。通過對迷彩偽裝的發展歷程與現狀的系統分析和研究，得出一個新的觀點：軍事迷彩源自於仿生，發展得益於仿生，而目前的困難也是緣於其偏離了仿生的發展路線。 在研究方法上，本文首次提出了全數字處理的新方法。
通過對生物偽裝特性及前人仿生偽裝方法的分析和研究，再結合仿生學基本原理和方法，提出將生物偽裝特性引入到迷彩偽裝設計中的數位化形式——生物過濾器，以解決前人“不知如何仿生”的技術瓶頸。 在技術方法上，主要解決了以下四類關鍵技術難題： 依據模組化思想，創造性地將生物偽裝特徵量化為生物過濾器，提出了偽裝基元、抽象偽裝基元和暗亮比等新概念，研究了參數最佳化和複合設計技術，創建了全新的生物偽裝特徵庫。 提出了斑塊化、修整和多值數學形態學等迷彩偽裝設計的數位化技術新概念。
改進了偽裝背景的斑塊化處理方法，提出在Lab顏色空間中對初始聚類中心選擇和像素聚類判據兩方面進行改進的K均值聚類分析算法，提高了運算速度；確立了選用閉濾波器依次對(2 01)(012)(120)顏色順序組合進行形態學處理的修整算法，最佳化了與偽裝背景的匹配程度。 藉助於三維動畫和虛擬現實技術，提出了基於Vue和Python的虛擬偽裝場景平台創建技術，攻克了模型庫的創建與最佳化、定量控制、大面積植被分布和迷彩虛擬噴塗等諸多技術難題，並示範性地創建了以長沙嶽麓山為參考對象的虛擬偽裝地域。
該平台可以方便地模擬不同氣候和天時的自然條件，以及不同方位、角度、距離和視場的人工觀測因素，還可以有效地模擬風吹草動、目標機動和飛彈逼近等方式的動態情形。這是國內外第一個真正意義上的虛擬偽裝研究和評估數位化平台。針對全數字仿生迷彩偽裝研究的特點，明確了主觀評價為主、客觀評價為輔的偽裝效果綜合評價體制，並採用1～5級標度的李克特量表法代替1～2級標度的發現機率法，提高了迷彩偽裝效果評估的精度。
本文的思路和內容是偽裝領域的開創性研究工作，為仿生迷彩偽裝研究提供了研究方法和技術途徑，已完成的代表性研究工作對下一步的數據擴充和深化研究具有指導和借鑑作用，同時也充分考慮了今後技術的最佳化、匹配與銜接。
