光電成像系統(tǒng)建模驅(qū)動(dòng)了未來(lái)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測(cè)量和質(zhì)量監(jiān)控指標(biāo)。它將系統(tǒng)特性與易于理解的物理參數(shù)相聯(lián)系，使得設(shè)計(jì)人員、制造廠家和消費(fèi)者可以更好地確認(rèn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)的完成程度。

　　成像系統(tǒng)的建模仿真是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程。該模型可用于優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)系統(tǒng)的作用距離，且能幫助選擇質(zhì)量控制指標(biāo)。一旦模型針對(duì)特定設(shè)計(jì)進(jìn)行了驗(yàn)證，就可用于下一代成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。

　　光電成像系統(tǒng)建模過(guò)程就是對(duì)它進(jìn)行搭建數(shù)學(xué)模型，該模型眼球全面考慮光電成像系統(tǒng)特征、觀測(cè)者經(jīng)驗(yàn)、場(chǎng)景特性、大氣環(huán)境、監(jiān)視器設(shè)置和其他各種因素。這些因素影響著感知圖像的質(zhì)量。

　　影響光電圖像質(zhì)量的因素是非常復(fù)雜的，很難找到一個(gè)單獨(dú)的模型能夠?qū)⑸鲜鲆蛩厝娓采w。正因?yàn)槿绱?，很多模型是專門針對(duì)特定環(huán)境和系統(tǒng)類型構(gòu)建的，且需要做很多簡(jiǎn)化的假設(shè)和特定條件下的試驗(yàn)驗(yàn)證。

　　下面簡(jiǎn)要對(duì)影響圖像質(zhì)量的各個(gè)因素進(jìn)行分析。

　　1.場(chǎng)景特性

　　光電成像系統(tǒng)的輻射源通過(guò)環(huán)境中的目標(biāo)（如車輛、人、植物、飛機(jī)等）和背景（海洋、草坪、沙漠、藍(lán)天等）來(lái)構(gòu)成。目標(biāo)和背景是用空間參數(shù)和能量參數(shù)共同表示的。目標(biāo)參數(shù)可以由確定的函數(shù)表示，背景參數(shù)則需要通過(guò)隨機(jī)函數(shù)來(lái)表達(dá)。

　　2.大氣環(huán)境

　　目標(biāo)背景和成像系統(tǒng)之間的介質(zhì)就是大氣。因?yàn)樘?yáng)輻射，會(huì)在大氣中出現(xiàn)吸收現(xiàn)象以及散射現(xiàn)象，這樣就會(huì)改變目標(biāo)背景的輻射；因?yàn)榇髿獠▌?dòng)影像圖像使其變得模糊；大氣同時(shí)也是可以被接收器接受的輻射源。基于上面諸多原因，導(dǎo)致成像系統(tǒng)在空間參數(shù)和在能量上的輻射參數(shù)，都會(huì)發(fā)生改變，而這了兩方面的改變都在時(shí)間上是隨機(jī)的。

　　3.光電系統(tǒng)

　?。?）光學(xué)系統(tǒng)

　　光學(xué)系統(tǒng)由棱鏡、保護(hù)玻璃、透鏡、反光鏡、光闌、濾波片等組合形成。光學(xué)系統(tǒng)

　　具有下述功能：

　　a.可以按照指定尺寸在分析平面上生成目標(biāo)背景的輻射圖像。

　　b.能夠用盡可能小的丟失，大可能的把目標(biāo)背景的信息能量傳送到接收器。

　　c.通過(guò)對(duì)光學(xué)信號(hào)進(jìn)行時(shí)間濾波和空間濾波，來(lái)擴(kuò)大目標(biāo)與背景的輻射比值。

　　d.可以在指定視場(chǎng)范圍內(nèi)對(duì)目標(biāo)背景進(jìn)行掃描。

　　e.可以完成對(duì)目標(biāo)背景的運(yùn)動(dòng)追蹤和坐標(biāo)位置確定。

　?。?）光電成像探測(cè)器

　　作為光電成像系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，探測(cè)器能把將目標(biāo)的輻射能量變換為電子信號(hào)。按照特征能夠把探測(cè)器劃分為下面幾類：

　　a.輻射能轉(zhuǎn)換類型。

　　b.靈敏度隨輻射波長(zhǎng)變化的特性。

　　c. 敏感和應(yīng)用廣泛的光譜區(qū)等

　　4.監(jiān)視器

　　監(jiān)視器的功能是可以把即時(shí)成像的電子信號(hào)變換為觀測(cè)面上熱分布呼應(yīng)的顯示

　　屏幕亮度的空間分布。轉(zhuǎn)換器件包含發(fā)光二極管、電子射線管、液晶矩陣和電子彩色指示器。圖像掃描裝置應(yīng)與視頻成像系統(tǒng)同步工作。

　　5.觀察者經(jīng)驗(yàn)

　　熱電成像系統(tǒng)的信息主要供應(yīng)給觀察人員。觀察人員通過(guò)眼鏡觀測(cè)視頻圖像的亮度分布，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和探測(cè)。觀測(cè)者經(jīng)驗(yàn)也是影響圖像質(zhì)量的一個(gè)原因。

　　6.其他因素

　　影響感知圖像質(zhì)量的還有其他因素，如環(huán)境、噪聲、抖動(dòng)等。對(duì)信號(hào)處理設(shè)備輸出的電信號(hào)進(jìn)行采集、傳輸和分析，對(duì)這些因素進(jìn)一步加工處理得到對(duì)系統(tǒng)評(píng)估的有效評(píng)價(jià)因素。

　　原則上，要實(shí)現(xiàn)光電成像系統(tǒng)的完整且準(zhǔn)確的仿真，就需要把影響成像系統(tǒng)的各個(gè)模塊全部結(jié)合在一起，對(duì)光電成像系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真，對(duì)每一個(gè)影響成像的因素模塊都要分析，不能缺少任何一個(gè)環(huán)節(jié)。