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地面設(shè)備數(shù)碼迷彩偽裝技術(shù)研究

2014-12-13 09:00:19張桂艷張勇
關(guān)鍵詞:數(shù)碼紋理斑塊

張桂艷++張勇

摘要:以地面設(shè)備為研究背景,分析偽裝對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的重要性;介紹數(shù)碼迷彩偽裝國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀;分析介紹數(shù)碼迷彩設(shè)計(jì)和優(yōu)化過(guò)程,并以地面設(shè)備中車(chē)廂式車(chē)為例,進(jìn)行數(shù)碼迷彩優(yōu)化,在優(yōu)化過(guò)程中取得了較好的偽裝效果。

關(guān)鍵詞:偽裝 地面設(shè)備 數(shù)碼迷彩 設(shè)計(jì)優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào):TP751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2014)08-0108-03

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,偽裝是作戰(zhàn)保障的重要內(nèi)容。正確地實(shí)施偽裝,不僅能隱蔽作戰(zhàn)意圖,達(dá)成作戰(zhàn)行動(dòng)的突然性,而且能降低敵方殺傷兵器的命中率,減少己方人員、工事和兵器的毀傷,提高部隊(duì)的生存能力,爭(zhēng)取戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。

迷彩偽裝作為兵家隱真示假的重要手段,已經(jīng)成為各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的偽裝技術(shù)之一。傳統(tǒng)迷彩的發(fā)展和應(yīng)用從二次世界大戰(zhàn)至今已經(jīng)歷了將近一個(gè)世紀(jì),在保護(hù)軍事基地和重要戰(zhàn)略目標(biāo)等方面發(fā)揮了巨大作用。傳統(tǒng)迷彩主要由斑點(diǎn)或條紋構(gòu)成,斑點(diǎn)較大,邊緣圓滑,視覺(jué)區(qū)分度較強(qiáng),適用于對(duì)抗近距離、低分辨率的光學(xué)偵察和近紅外偵察。在迷彩斑塊的設(shè)計(jì)過(guò)程中,除了通過(guò)空中照片或地圖間接測(cè)定其面積分布外,斑塊的顏色、形狀和配置主要依據(jù)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn),因而往往脫離目標(biāo)的周?chē)尘?,設(shè)計(jì)出的迷彩圖案不能很好地適應(yīng)各種地形地貌的變化。尤其是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的偵測(cè)手段呈現(xiàn)出多維化、智能化、分辨能力精細(xì)化的重要趨勢(shì),從“背景”中提取特異“圖形”的能力越來(lái)越強(qiáng),傳統(tǒng)迷彩偽裝已經(jīng)難以對(duì)付高分辨率航空和衛(wèi)星成像偵察。

數(shù)碼迷彩也叫像素點(diǎn)陣迷彩或馬賽克迷彩,與傳統(tǒng)迷彩有很大的不同。它運(yùn)用像素點(diǎn)陣的成像原理以及人類(lèi)的視覺(jué)感受特性,通過(guò)數(shù)碼“點(diǎn)陣”的形式使得迷彩圖案呈現(xiàn)不規(guī)則的重疊,不同顏色間的邊緣模糊、破碎,非常易于模擬自然背景。在現(xiàn)實(shí)的叢林或沙漠條件下,葉片、碎石或細(xì)沙的不規(guī)則輪廓正好與數(shù)碼點(diǎn)陣的特性相符,容易給觀察者造成一種“視錯(cuò)覺(jué)”,使觀察者從“背景”中提取特異“圖形”極為困難,從而達(dá)到了很好的變形和偽裝效果,能夠有效地對(duì)付高分辨率航空與航天光學(xué)偵察。地面設(shè)備作為武器系統(tǒng)的重要組成部分,影響其作戰(zhàn)使用能力、生存能力等,本文提出一種新的數(shù)碼迷彩,生成的數(shù)碼圖案克服了傳統(tǒng)迷彩邊緣平滑、界限分明的缺點(diǎn),使得不同顏色間的邊緣模糊化,具有良好的混色效果,更易于與目標(biāo)背景相融合,可是地面設(shè)備取得較好的偽裝效果。

1 數(shù)碼迷彩的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

數(shù)碼迷彩的雛形出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí)數(shù)字成像偵察還沒(méi)有進(jìn)人軍事應(yīng)用,國(guó)外學(xué)者主要是從視覺(jué)心理的角度來(lái)研究迷彩設(shè)計(jì)與圖案組合問(wèn)題。從20世紀(jì)90年代初開(kāi)始,數(shù)字成像偵察逐步得到應(yīng)用。

加拿大是世界上最早研究數(shù)碼迷彩的國(guó)家,對(duì)數(shù)碼迷彩的研究始于1995年。1996年加拿大首先研究出CADPAT(Canadian Disruptive Pattern)溫帶叢林?jǐn)?shù)碼迷彩作戰(zhàn)服,進(jìn)行試用后取得了令人驚嘆的效果。根據(jù)加拿大國(guó)防部研究基地實(shí)驗(yàn)表明,CADPAT的有效作用距離范圍介于50~300m之間,隱藏效果比原有迷彩在科學(xué)指標(biāo)上提高了45%。該作戰(zhàn)服2001年在加拿大陸軍開(kāi)始大規(guī)模配發(fā)。2001年北約舉行了野外軍服測(cè)試,CAD—PAT的偽裝性能明顯地超越了美國(guó)的叢林迷彩、德國(guó)的小斑點(diǎn)迷彩和英國(guó)的擾亂圖案迷彩[1]。由美陸軍與陸軍納蒂克研究中心共同研制的主要針對(duì)叢林、沙漠、城市的數(shù)碼迷彩MARPAT(Ma—rine Pattern Camouflage)于2002年首次列裝美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)。2003年的伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)試用了MARPAT,數(shù)碼迷彩經(jīng)受了實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。2004年6月美軍宣布將以新型的數(shù)碼迷彩通用作戰(zhàn)服取代使用中的林地型和沙漠型迷彩作戰(zhàn)服.成為美國(guó)陸軍唯一的迷彩作戰(zhàn)服[3]。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前已經(jīng)有加拿大、美國(guó)、澳大利亞、芬蘭、約旦、斯洛伐克、俄羅斯、智利等十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)引進(jìn)或開(kāi)發(fā)了數(shù)碼迷彩技術(shù)。其中最具代表性的是加拿大的CADPAT、美國(guó)海軍MARPAT和陸軍ARPAT數(shù)碼迷彩,以及約旦的KA2數(shù)碼迷彩等[4]。

我國(guó)的數(shù)碼迷彩研究還處于起步階段。主要針對(duì)10m偵查距離下的單兵目標(biāo),其斑點(diǎn)邊緣實(shí)現(xiàn)了像素化,但斑點(diǎn)形狀和分布仍未擺脫傳統(tǒng)迷彩的束縛,不能稱(chēng)作真正意義上的數(shù)碼迷彩。在武器裝備上應(yīng)用數(shù)碼迷彩,除了要針對(duì)武器裝備的戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用和偵察探測(cè)方式進(jìn)行量身定制外,還要綜合運(yùn)用偽裝、偵察、材料、視覺(jué)心理學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)、圖形學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)。是一個(gè)多學(xué)科交叉的前沿性課題,研究難度很大。目前,我們的研究還不夠系統(tǒng),研究時(shí)問(wèn)短,數(shù)碼迷彩的設(shè)計(jì)還沒(méi)有成熟的理論支撐,實(shí)施手段還停留在用Photoshop工具手繪圖案、模板手工噴涂的水平上。通過(guò)調(diào)研分析,應(yīng)用效果還不是很理想。

2 數(shù)碼迷彩設(shè)計(jì)過(guò)程

該設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)地面設(shè)備的背景圖像進(jìn)行分析歸類(lèi),計(jì)算出數(shù)碼迷彩單元的基本尺寸,根據(jù)分析、計(jì)算,設(shè)計(jì)與背景顏色、紋理相融合的高仿真迷彩圖案。

2.1 選取地面設(shè)備的背景

根據(jù)對(duì)地面設(shè)備周?chē)h(huán)境進(jìn)行分析,選取背景區(qū)域,背景區(qū)域約為設(shè)備區(qū)域大小的20倍。通過(guò)采集設(shè)備的環(huán)境背景圖像,分析確定出代表環(huán)境特征的背景類(lèi)型,并選取若干張背景圖片,作為待處理的背景圖像。

2.2 顏色空間轉(zhuǎn)換

顏色的選擇在數(shù)碼迷彩圖案設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。迷彩斑點(diǎn)的顏色必須符合地面設(shè)備背景的主體顏色。主色通常為3~5種,最多不超過(guò)6種。顏色一般用3個(gè)獨(dú)立變量來(lái)表示,這樣形成的空間坐標(biāo)就是顏色空間。常見(jiàn)的顏色空間有RGB、HsV、HIS、CMYK、Lab模型等。在迷彩設(shè)計(jì)中,選取顏色模型的原則是看它是否適合人的視覺(jué)特性以及對(duì)色彩的感知特性,目前常采用的顏色空間有HIS、HSV、Lab模型等。HSI色彩模型與人的顏色感知一一對(duì)應(yīng),設(shè)計(jì)中選擇HIS模型。目標(biāo)的背景圖像是通過(guò)數(shù)碼相機(jī)等圖像記錄設(shè)備獲得,由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)波段合成的真彩色圖像。背景圖像先從RGB空間轉(zhuǎn)換到其他空間,進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算和處理,最后再轉(zhuǎn)換回RGB空間顯示出來(lái)。HIS色彩空間和RGB色彩空間只是同一物理量的不同表示法,它們之間存在以下轉(zhuǎn)換關(guān)系[7]:endprint

2.3 提取背景圖像的主色信息

提取背景主色的方法,一般是利用顏色空間轉(zhuǎn)換后的HIS、HSV或Lab模型,通過(guò)聚類(lèi)分析法來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō),就是選擇一個(gè)色差大的標(biāo)準(zhǔn)色作為初始聚類(lèi)中心,然后根據(jù)一定的聚類(lèi)原則進(jìn)行顏色的聚類(lèi),經(jīng)過(guò)多次循環(huán)處理,不斷減少顏色的數(shù)目,最后得到需要的背景優(yōu)勢(shì)色。

2.4 提取背景圖像的斑塊信息

迷彩的紋理反映了迷彩斑塊的形狀、分布和配置信息。數(shù)碼迷彩通常涉及兩類(lèi)紋理:微觀紋理和宏觀紋理。微觀紋理是指當(dāng)近距離觀察時(shí)看到的小斑點(diǎn)迷彩圖像。宏觀紋理是指當(dāng)拉大觀察距離時(shí),并置的像素點(diǎn)發(fā)生空間混色后,形成的大斑塊圖像。背景圖像的斑塊指背景圖像的宏觀紋理特征,采用圖像分割技術(shù)進(jìn)行提取,以此作為迷彩斑塊的設(shè)計(jì)依據(jù)。斑塊提取的方法采用區(qū)域生長(zhǎng)法、結(jié)合邊緣檢測(cè)和區(qū)域分割的形狀特征提取。

2.5 確定數(shù)碼單元的尺寸

從人眼的分辨率和斑點(diǎn)設(shè)計(jì)的原則出發(fā),確定斑點(diǎn)設(shè)計(jì)的基本單元的形狀和尺寸。確定數(shù)碼單元的尺寸,就是研究迷彩單元與顏色斑塊及圖像紋理之間的關(guān)系,通過(guò)圖像判讀試驗(yàn),確定出能夠兼顧模擬背景主色與紋理的基本數(shù)碼單元的尺寸。同繪制一定比例的平面地圖相類(lèi)似,數(shù)碼相機(jī)所拍攝的照片尺寸是實(shí)物尺寸按一定比例縮小得到的結(jié)果。參照地圖比例尺的概念,在相機(jī)所拍攝的圖像中,根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定一個(gè)像素單元所對(duì)應(yīng)的實(shí)際尺寸,確定數(shù)碼單元的尺寸。

2.6 數(shù)碼迷彩圖案的生成與優(yōu)化

生成數(shù)碼迷彩圖案的過(guò)程,就是用數(shù)碼單元色塊對(duì)迷彩斑塊進(jìn)行填充的過(guò)程。當(dāng)通過(guò)循環(huán)遍歷的方法將所有斑塊填充完畢時(shí),就生成了最終的數(shù)碼迷彩圖案。迷彩圖案生成后,根據(jù)偽裝效果進(jìn)行優(yōu)化。下面介紹數(shù)碼迷彩圖案優(yōu)化過(guò)程。

以地面設(shè)備中廂式車(chē)為對(duì)象,以南方林地型迷彩作為基準(zhǔn),其中:中綠占40%、深綠30%、灰土占20%、亮綠占10%。借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法,利用平面圖形設(shè)計(jì)軟件Photoshop的圖層分組技術(shù)解決:

(1)以綠色為最底層圖層,建立深綠、灰土、亮綠三個(gè)組,每個(gè)組下建立相應(yīng)顏色的多個(gè)圖層,這些圖層之間進(jìn)行精確的位移,以確保整體沒(méi)有接縫。

(2)在圖形軟件中根據(jù)圖案產(chǎn)生馬賽克斑的效果和視覺(jué)的協(xié)調(diào)性,建立了10種由方塊組合成的形狀不一的模塊。在斑點(diǎn)顏色、形狀和配置上選用模塊組合圖案,并使用計(jì)算機(jī)模擬組合模塊來(lái)考察圖案合理性。見(jiàn)圖1、圖2。

(3)根據(jù)車(chē)廂各表面的實(shí)際結(jié)構(gòu)(主要為門(mén)窗)繼續(xù)優(yōu)化圖案設(shè)計(jì),結(jié)果見(jiàn)圖3~圖4。

數(shù)碼迷彩方艙視覺(jué)表現(xiàn)為馬賽克圖面,能有效融入背景色中,不易被發(fā)現(xiàn),偽裝性能優(yōu)于斑點(diǎn)迷彩。效果見(jiàn)圖5、圖6。

3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹偽裝技術(shù)的重要性,并對(duì)數(shù)碼迷彩國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析;以地面設(shè)備中廂式車(chē)為例,進(jìn)行數(shù)碼迷彩設(shè)計(jì)和優(yōu)化,并取得了很好的偽裝效果,為今后地面設(shè)備偽裝技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

隨著數(shù)碼迷彩技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,在未來(lái)它必將取代傳統(tǒng)迷彩,成為迷彩偽裝的主流。深入研究和運(yùn)用推廣數(shù)碼迷彩技術(shù)對(duì)于適應(yīng)現(xiàn)代偵察技術(shù)挑戰(zhàn)、提高武器裝備的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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[3]喻鈞,王璨.固定目標(biāo)偽裝的數(shù)碼迷彩設(shè)計(jì)[J].光電工程,2011,39(4):134~136,154.

[4]喻鈞,楊武俠.數(shù)碼迷彩的生成算法[J].光電工程,2010,37(11):110~114.

[5]喻鈞,雙曉.基于光學(xué)偽裝的數(shù)碼迷彩技術(shù)[J].光電工程,2011,39(12):142~145.

[6]張建春.迷彩偽裝技術(shù)[M].北京:中國(guó)紡織出版社,2002:47~128.

[7]章贛晉.圖像處理和分析[M].北京:高等教育出版社,2008.

[8]徐英.基于背景代表色提取的迷彩偽裝顏色選取算法[J].光電工程,2007,6(1):100~103.endprint

2.3 提取背景圖像的主色信息

提取背景主色的方法,一般是利用顏色空間轉(zhuǎn)換后的HIS、HSV或Lab模型,通過(guò)聚類(lèi)分析法來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō),就是選擇一個(gè)色差大的標(biāo)準(zhǔn)色作為初始聚類(lèi)中心,然后根據(jù)一定的聚類(lèi)原則進(jìn)行顏色的聚類(lèi),經(jīng)過(guò)多次循環(huán)處理,不斷減少顏色的數(shù)目,最后得到需要的背景優(yōu)勢(shì)色。

2.4 提取背景圖像的斑塊信息

迷彩的紋理反映了迷彩斑塊的形狀、分布和配置信息。數(shù)碼迷彩通常涉及兩類(lèi)紋理:微觀紋理和宏觀紋理。微觀紋理是指當(dāng)近距離觀察時(shí)看到的小斑點(diǎn)迷彩圖像。宏觀紋理是指當(dāng)拉大觀察距離時(shí),并置的像素點(diǎn)發(fā)生空間混色后,形成的大斑塊圖像。背景圖像的斑塊指背景圖像的宏觀紋理特征,采用圖像分割技術(shù)進(jìn)行提取,以此作為迷彩斑塊的設(shè)計(jì)依據(jù)。斑塊提取的方法采用區(qū)域生長(zhǎng)法、結(jié)合邊緣檢測(cè)和區(qū)域分割的形狀特征提取。

2.5 確定數(shù)碼單元的尺寸

從人眼的分辨率和斑點(diǎn)設(shè)計(jì)的原則出發(fā),確定斑點(diǎn)設(shè)計(jì)的基本單元的形狀和尺寸。確定數(shù)碼單元的尺寸,就是研究迷彩單元與顏色斑塊及圖像紋理之間的關(guān)系,通過(guò)圖像判讀試驗(yàn),確定出能夠兼顧模擬背景主色與紋理的基本數(shù)碼單元的尺寸。同繪制一定比例的平面地圖相類(lèi)似,數(shù)碼相機(jī)所拍攝的照片尺寸是實(shí)物尺寸按一定比例縮小得到的結(jié)果。參照地圖比例尺的概念,在相機(jī)所拍攝的圖像中,根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定一個(gè)像素單元所對(duì)應(yīng)的實(shí)際尺寸,確定數(shù)碼單元的尺寸。

2.6 數(shù)碼迷彩圖案的生成與優(yōu)化

生成數(shù)碼迷彩圖案的過(guò)程,就是用數(shù)碼單元色塊對(duì)迷彩斑塊進(jìn)行填充的過(guò)程。當(dāng)通過(guò)循環(huán)遍歷的方法將所有斑塊填充完畢時(shí),就生成了最終的數(shù)碼迷彩圖案。迷彩圖案生成后,根據(jù)偽裝效果進(jìn)行優(yōu)化。下面介紹數(shù)碼迷彩圖案優(yōu)化過(guò)程。

以地面設(shè)備中廂式車(chē)為對(duì)象,以南方林地型迷彩作為基準(zhǔn),其中:中綠占40%、深綠30%、灰土占20%、亮綠占10%。借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法,利用平面圖形設(shè)計(jì)軟件Photoshop的圖層分組技術(shù)解決:

(1)以綠色為最底層圖層,建立深綠、灰土、亮綠三個(gè)組,每個(gè)組下建立相應(yīng)顏色的多個(gè)圖層,這些圖層之間進(jìn)行精確的位移,以確保整體沒(méi)有接縫。

(2)在圖形軟件中根據(jù)圖案產(chǎn)生馬賽克斑的效果和視覺(jué)的協(xié)調(diào)性,建立了10種由方塊組合成的形狀不一的模塊。在斑點(diǎn)顏色、形狀和配置上選用模塊組合圖案,并使用計(jì)算機(jī)模擬組合模塊來(lái)考察圖案合理性。見(jiàn)圖1、圖2。

(3)根據(jù)車(chē)廂各表面的實(shí)際結(jié)構(gòu)(主要為門(mén)窗)繼續(xù)優(yōu)化圖案設(shè)計(jì),結(jié)果見(jiàn)圖3~圖4。

數(shù)碼迷彩方艙視覺(jué)表現(xiàn)為馬賽克圖面,能有效融入背景色中,不易被發(fā)現(xiàn),偽裝性能優(yōu)于斑點(diǎn)迷彩。效果見(jiàn)圖5、圖6。

3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹偽裝技術(shù)的重要性,并對(duì)數(shù)碼迷彩國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析;以地面設(shè)備中廂式車(chē)為例,進(jìn)行數(shù)碼迷彩設(shè)計(jì)和優(yōu)化,并取得了很好的偽裝效果,為今后地面設(shè)備偽裝技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

隨著數(shù)碼迷彩技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,在未來(lái)它必將取代傳統(tǒng)迷彩,成為迷彩偽裝的主流。深入研究和運(yùn)用推廣數(shù)碼迷彩技術(shù)對(duì)于適應(yīng)現(xiàn)代偵察技術(shù)挑戰(zhàn)、提高武器裝備的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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[5]喻鈞,雙曉.基于光學(xué)偽裝的數(shù)碼迷彩技術(shù)[J].光電工程,2011,39(12):142~145.

[6]張建春.迷彩偽裝技術(shù)[M].北京:中國(guó)紡織出版社,2002:47~128.

[7]章贛晉.圖像處理和分析[M].北京:高等教育出版社,2008.

[8]徐英.基于背景代表色提取的迷彩偽裝顏色選取算法[J].光電工程,2007,6(1):100~103.endprint

2.3 提取背景圖像的主色信息

提取背景主色的方法,一般是利用顏色空間轉(zhuǎn)換后的HIS、HSV或Lab模型,通過(guò)聚類(lèi)分析法來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō),就是選擇一個(gè)色差大的標(biāo)準(zhǔn)色作為初始聚類(lèi)中心,然后根據(jù)一定的聚類(lèi)原則進(jìn)行顏色的聚類(lèi),經(jīng)過(guò)多次循環(huán)處理,不斷減少顏色的數(shù)目,最后得到需要的背景優(yōu)勢(shì)色。

2.4 提取背景圖像的斑塊信息

迷彩的紋理反映了迷彩斑塊的形狀、分布和配置信息。數(shù)碼迷彩通常涉及兩類(lèi)紋理:微觀紋理和宏觀紋理。微觀紋理是指當(dāng)近距離觀察時(shí)看到的小斑點(diǎn)迷彩圖像。宏觀紋理是指當(dāng)拉大觀察距離時(shí),并置的像素點(diǎn)發(fā)生空間混色后,形成的大斑塊圖像。背景圖像的斑塊指背景圖像的宏觀紋理特征,采用圖像分割技術(shù)進(jìn)行提取,以此作為迷彩斑塊的設(shè)計(jì)依據(jù)。斑塊提取的方法采用區(qū)域生長(zhǎng)法、結(jié)合邊緣檢測(cè)和區(qū)域分割的形狀特征提取。

2.5 確定數(shù)碼單元的尺寸

從人眼的分辨率和斑點(diǎn)設(shè)計(jì)的原則出發(fā),確定斑點(diǎn)設(shè)計(jì)的基本單元的形狀和尺寸。確定數(shù)碼單元的尺寸,就是研究迷彩單元與顏色斑塊及圖像紋理之間的關(guān)系,通過(guò)圖像判讀試驗(yàn),確定出能夠兼顧模擬背景主色與紋理的基本數(shù)碼單元的尺寸。同繪制一定比例的平面地圖相類(lèi)似,數(shù)碼相機(jī)所拍攝的照片尺寸是實(shí)物尺寸按一定比例縮小得到的結(jié)果。參照地圖比例尺的概念,在相機(jī)所拍攝的圖像中,根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定一個(gè)像素單元所對(duì)應(yīng)的實(shí)際尺寸,確定數(shù)碼單元的尺寸。

2.6 數(shù)碼迷彩圖案的生成與優(yōu)化

生成數(shù)碼迷彩圖案的過(guò)程,就是用數(shù)碼單元色塊對(duì)迷彩斑塊進(jìn)行填充的過(guò)程。當(dāng)通過(guò)循環(huán)遍歷的方法將所有斑塊填充完畢時(shí),就生成了最終的數(shù)碼迷彩圖案。迷彩圖案生成后,根據(jù)偽裝效果進(jìn)行優(yōu)化。下面介紹數(shù)碼迷彩圖案優(yōu)化過(guò)程。

以地面設(shè)備中廂式車(chē)為對(duì)象,以南方林地型迷彩作為基準(zhǔn),其中:中綠占40%、深綠30%、灰土占20%、亮綠占10%。借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法,利用平面圖形設(shè)計(jì)軟件Photoshop的圖層分組技術(shù)解決:

(1)以綠色為最底層圖層,建立深綠、灰土、亮綠三個(gè)組,每個(gè)組下建立相應(yīng)顏色的多個(gè)圖層,這些圖層之間進(jìn)行精確的位移,以確保整體沒(méi)有接縫。

(2)在圖形軟件中根據(jù)圖案產(chǎn)生馬賽克斑的效果和視覺(jué)的協(xié)調(diào)性,建立了10種由方塊組合成的形狀不一的模塊。在斑點(diǎn)顏色、形狀和配置上選用模塊組合圖案,并使用計(jì)算機(jī)模擬組合模塊來(lái)考察圖案合理性。見(jiàn)圖1、圖2。

(3)根據(jù)車(chē)廂各表面的實(shí)際結(jié)構(gòu)(主要為門(mén)窗)繼續(xù)優(yōu)化圖案設(shè)計(jì),結(jié)果見(jiàn)圖3~圖4。

數(shù)碼迷彩方艙視覺(jué)表現(xiàn)為馬賽克圖面,能有效融入背景色中,不易被發(fā)現(xiàn),偽裝性能優(yōu)于斑點(diǎn)迷彩。效果見(jiàn)圖5、圖6。

3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹偽裝技術(shù)的重要性,并對(duì)數(shù)碼迷彩國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析;以地面設(shè)備中廂式車(chē)為例,進(jìn)行數(shù)碼迷彩設(shè)計(jì)和優(yōu)化,并取得了很好的偽裝效果,為今后地面設(shè)備偽裝技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

隨著數(shù)碼迷彩技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,在未來(lái)它必將取代傳統(tǒng)迷彩,成為迷彩偽裝的主流。深入研究和運(yùn)用推廣數(shù)碼迷彩技術(shù)對(duì)于適應(yīng)現(xiàn)代偵察技術(shù)挑戰(zhàn)、提高武器裝備的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力具有重要意義。

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