[01846116]篷布数码迷彩的设计与研究

(1)课题来源与背景 本项目所涉及的研究内容来自总后建筑工程研究所项目“防热红外侦视帐篷布研究”中的子项目。 卫星和高空飞行器技术的发展,侦察卫星和侦察机在军事领域的广泛运用,对迷彩伪装技术提出了越来越高的要求。目前,我国部队使用的野外军用帐篷、地面军事工程伪装采用较多的是传统迷彩,其不同颜色斑块间的边缘光滑,视觉区分度强,仅适于对抗近距离、低分辨率的光学侦察和近红外侦察。数码迷彩则通过数码“点阵”的形式使得不同颜色间的边缘模糊、破碎,极易模拟自然背景,能够应对高分辨率航空和卫星成像侦察。 因此,针对以往的迷彩不能充分反映目标背景的颜色、亮度和纹理特征,以致伪装效果不佳的问题,本项目旨在研究一种基于自然背景的数码迷彩设计方法,以及伪装效果评价方法,这对于提高迷彩伪装技术水平,推动数码迷彩相关理论的研究与发展,都具有重要的意义。 （2）技术原理与性能指标 本项目的数码迷彩设计,以伪装目标的典型背景图像为依据,主要包括三方面的工作内容：一是背景主色的提取,二是迷彩斑块的设计,三是迷彩的伪装效果评价。在读入目标背景的数据后,首先将背景图像由RGB颜色空间转换到HIS或LAB空间,进行去噪处理后,通过聚类分析的方法不断缩减颜色的种类,提取出背景主色。接着提取出背景图像的斑块,计算出最小数码迷彩单元（即马赛克方块）的尺寸,并用不同主色填充马赛克斑块,最终形成数码迷彩图案。 主要技术内容包括： a.目标背景图像的主色提取算法研究。 b.目标背景图像的纹理特征提取算法研究。 c.最小数码单元尺寸的计算方法研究。 d.数码迷彩图案的生成算法研究。 e.构建伪装效果评价模型,对设计的数码迷彩图案进行评价。 主要性能指标包括： a.数码迷彩与目标背景的纹理相似度不小于0.8 b.数码迷彩与目标背景的可见光综合亮度对比不大于0.15 c. 数码迷彩的亮度分布相关系数不小于0.85 （3）技术的创造性与先进性 a.国内首次对数码迷彩的设计方法展开研究,提出一种基于伪装目标的自然背景的数码迷彩生成算法。 b.设计出的数码迷彩充分体现了背景的纹理细节特征,解决了以往迷彩设计普遍存在的纹理细节失真的问题。 c.实现了背景颜色的自然过渡,尤其是不同颜色间的边缘模糊、破碎,更易于与目标背景融合。 （4）技术的成熟程度,适用范围和安全性 该技术的适用范围是军用数码迷彩帐篷布的生产和工程伪装。 （5）应用情况及存在问题 本项目研制的数码迷彩设计软件于2010年10月开始在军用帐篷布生产和工程伪装中投入使用,已连续使用了两年。 在军用帐篷布生产中,通过涂料印花共生产了数码迷彩帐篷布25万米（幅宽 1.5米）,产值750万元。在工程伪装中,也采用了该方法设计的数码迷彩图案,并用伪装涂料实施了数码迷彩伪装。伪装面积达3万余平方米,产值120万元。经伪装效果检测,伪装后的目标与自然背景融合良好,提高了工程目标的战时生存能力,军事效益显著。