迷彩图案自动化生成系统方案的研究与实现

发布时间：2019-09-01 19:04

【摘要】：迷彩伪装技术是军事作战中重要的保护手段,从19世纪英布战争开始,迷彩伪装技术在战争中的应用也越来越广泛。现代军事应用迷彩主要分为变形迷彩和数码迷彩。变形迷彩通过不规则斑点来扭曲人眼,数码迷彩利用像素原理达到伪装效果。随着计算机技术的发展,这两类迷彩的生成更多依托于数字图像处理技术,通过提取背景轮廓和颜色来达到生成迷彩的效果,这种方法提高了迷彩的设计效率和精度,但是减少了人工的干预,生成的迷彩图案不能随用户的意愿做相应的更改,所以本课题提出了变形迷彩的自动生成方法,并实现了完整系统,既保存了计算机快速处理的高效性,又增加了人为可控的便捷性。变形迷彩具有随机、不规则、平滑的特点,迷彩斑点需符合曲率半径要求,保证相邻斑点平滑过渡;斑点分布需符合颜色面积比,同时要求三维模型公共部分过渡自然,以此来达到最佳伪装效果。本文通过熟悉国内外变形迷彩生成研究,分析了变形迷彩的生成要求,提出了利用Bezier曲线模拟迷彩斑点方法,采用两点法确定了Bezier系列关键点,再由关键点链表计算出控制点坐标值,从而自动生成变形迷彩斑点线条;根据区域分割和碰撞检测思想,提出了不规则闭合曲线面积求解算法,完成基于颜色比的斑点分布方法,使生成迷彩图案符合随机、曲率、比例等要求。另外,本文研究了迷彩图案到三维模型的贴图过程,利用OpenGL实现了有纹理和无纹理的三维模型的立体贴图和五面贴图,完成对生成的迷彩图案与场景融合的检验。本文在研究了迷彩自动生成方法之后,对系统做出了详细的分析和设计,介绍了系统的MVC架构模式,给出了功能模块划分和业务流程描述,分析了系统类设计,对系统主要功能进行测试,使系统实现了符合要求的迷彩图案自动生成、模型匹配、AutoCAD出图等功能,同时具备良好的人机交互接口。最后对该工作做出了总结,提出了下一步工作的展望。该系统的实现从实际生产需求出发,提高了变形迷彩生成效率,增加了人为操作因素,使迷彩图案的生成更加的灵活、高效。
【图文】：

曲线,迷彩,斑点,情由

填涂近似的颜色。.1.3 变形迷彩配置要求一幅变形迷彩图案是由很多不同的斑块组成，通过合理的配置达到随机性与滑性，从而扭曲伪装目标。斑点配置一般遵循如下原则：（1）斑点的外部轮廓由随机生成的无规律可循的曲线构成。（2）常见迷彩斑点的曲率半径不小于 3.0，迷彩斑点尺寸符合 GJB，特殊情由用户合同说明。（3）变形迷彩斑点在画布分布上要遵循不对称原则。（4）同种颜色斑点形状要有较大差异，明暗斑点要交错配置。（5）迷彩图案的大斑点与小斑点比例均衡，符合迷彩伪装视觉要求。（6）模型的顶部、口径部尽量分布较暗的斑块，而模型暗处尽量分布较亮斑点。（7）迷彩斑点在装备边缘不能突兀中断，要以平滑方式延伸至另一表面，点长径与装备边缘线相交角尽量为锐角，如图 2-1、图 2-2 所示。

曲线,迷彩,斑点,情由

填涂近似的颜色。.1.3 变形迷彩配置要求一幅变形迷彩图案是由很多不同的斑块组成，通过合理的配置达到随机性与滑性，从而扭曲伪装目标。斑点配置一般遵循如下原则：（1）斑点的外部轮廓由随机生成的无规律可循的曲线构成。（2）常见迷彩斑点的曲率半径不小于 3.0，迷彩斑点尺寸符合 GJB，特殊情由用户合同说明。（3）变形迷彩斑点在画布分布上要遵循不对称原则。（4）同种颜色斑点形状要有较大差异，明暗斑点要交错配置。（5）迷彩图案的大斑点与小斑点比例均衡，，符合迷彩伪装视觉要求。（6）模型的顶部、口径部尽量分布较暗的斑块，而模型暗处尽量分布较亮斑点。（7）迷彩斑点在装备边缘不能突兀中断，要以平滑方式延伸至另一表面，点长径与装备边缘线相交角尽量为锐角，如图 2-1、图 2-2 所示。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41

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