针对红外与可见光的融合图像存在对比度低、场景细节信息不清晰的问题，提出基于整体变分的红外和可见光图像融合方法。该方法将每次迭代后的融合图像分别与可见光和红外图像进行差分运算，作为整体变分模型的正则项和保真项。同时，引入关于红外图像的非增扩散函数来引导扩散，抑制红外图像边缘信息的平滑，从而把图像融合问题转化为图像去噪问题，最终转化为一个泛函求极值问题。实验结果从视觉质量及客观评价上验证了该方法的有效性。

针对传统多光谱成像颜色测量系统光谱反射率重建算法计算量大、操作繁琐耗时、成本高等缺点,提出一种由LED主动照明光源和黑白高速相机构建的多光谱成像颜色测量系统。采用多个单色LED拟合出相对光谱功率分布与相机光谱灵敏度曲线成倒数关系的照明光源,并利用黑白相机的输出响应直接重建物体的光谱反射率。实验结果表明,与分光光度计测量结果相比,该方法测量Macbeth ColorChecker 24标准色卡的光谱反射率的平均误差在2.3个CIELAB色差左右。该系统具有原理简单可行、不需要滤光片、光谱反射率重建算法简单快速等优点。

为了测量数字相机传感器的光谱灵敏度, 提出了一种数字图像测量方法。在自然日光下, 用被测相机采集一副标准色卡的图像, 在对图像进行均匀性和线性校正后, 从标准色卡图像各色块的相机响应中计算出光谱灵敏度, 并在不同的照明光源下, 用成像方法验证数字图像测量方法与传统的单色仪测量方法的结果, 比较了两种测量方法的优缺点和精确度。实验结果表明, 两种测量方法均能获得较高精度的光谱灵敏度。

为了准确、稳定地测量分析光柱镭射纸张及其印刷品的颜色，在分析了纸张微观结构的基础上，选用积分球式分光光度计，在纸张(或印刷品)的不同光柱周期内进行采样，同时在纸张（或印刷品）固定位置处旋转不同角度采样。将采集到的数据进行数学统计分析，建立了两种光柱镭射纸和印刷品的颜色色度值测量和色差计算方法。与现有方法相比，该测量方法在提高了工作效率的同时，也较大地提高了测量精度。该方法可为包装印刷企业的纸张、印刷品质量检测提供高效且客观的评价手段。

提出了一种新型的基于非临界相位匹配KTA晶体的自级联光参量振荡(OPO)激光技术。采用LD端面泵浦Nd:YVO4晶体实现1.06 μm振荡,腔内泵浦按非临界相位匹配角度切割的KTA晶体,将KTA晶体初次OPO产生的1.5 μm信号光封闭在腔内用作二次OPO的泵浦光,实现基于单块KTA晶体自级联OPO的转化。在输出功率8 W的808 nm波长半导体激光泵浦下获得输出功率超过400 mW、斜效率12.7%的2.6 μm波长激光输出。结果表明基于单块KTA晶体的级联光参量振荡激光器可望成为获得脉冲2.5~2.7 μm波段中红外激光的有效途径。

为了研究不同年龄色觉正常观察者在不同观察条件下的锥细胞光谱响应差异, 在CIELAB颜色空间选择了均匀分布的9个不同色调的颜色, 组织27～35名观察者开展了两种不同光源照度和两种不同观察视场的四种观察条件下, 基于显示色-打印色的颜色匹配实验。 通过配色实验采集到不同观察者匹配颜色的光谱数据, 与9个目标色的光谱数据计算、 比较, 以匹配的9个颜色最小平均CIEDE2000色差值出现的概率大小作为评价标准, 检验CIE1931, CIE1964, CIE2006, Sarkar(S1～S8)共11种颜色匹配函数的表现, 研究不同观察者锥细胞响应的同色异谱性。 结果表明在四种不同实验条件下, 表现最好的配色函数依次是CIE2006, S6, 表现最差的是S1和S2。 不同观察者的锥细胞响应同色异谱性差异较大, 年龄因素对观察者的锥细胞响应的影响也较为明显。 (λ)通道的光谱响应差异是造成不同观察者存在同色异谱现象的主要原因, 大多数观察者的差异性主要集中在(λ)通道的峰值波长响应, 峰值波长的位移对颜色匹配的结果影响不大。 实验结果可为进一步划分不同观察者的颜色匹配函数, 研究不同观察者的同色异谱性提供数据支持和理论依据。

为了分析不同分光光度计测量光柱镭射纸颜色的精度，选用X-Rite 7000A积分球式、X-Rite MA68Ⅱ多角度、X-Rite Spectro Eye45/0三种不同测量条件的仪器分别对光柱镭射纸的光柱方向和垂直光柱方向进行测量，比较不同仪器测量结果的稳定性和可靠性。数据分析表明，在X-Rite 7000A的大孔径和包含镜面反射光的测量模式下，光柱镭射纸不同位置的光谱均方差较小，沿着光柱方向的色度值变化不大，而垂直于光柱方向的色度值满足线性变化的关系，并且在同一位置测试纸张旋转 180°测量所得的色度值基本相同。通过分析垂直于光柱方向不同位置的色度值，提出了一种推算光栅条纹相对刻划方向的方法。

研究了一种可用于着陆导航的全光纤线性调频连续波(LFMCW)-连续波(CW)激光多普勒雷达.以窄线宽激光器作为种子源，利用声光调制器对激光进行频率调制，通过平衡相干探测和基于FPGA的数字信号处理可实时获得航天器相对于天体的矢量速度.基于速度模拟发生器的实验结果表明，该多普勒雷达可获得高于0.05 cm/s的测速精度，同时具有速度方向辨别能力.

为了建立液晶显示器颜色计算模型, 分别对EIZO CG19, IBM 19, DELL 19和HP 19 LCD显示器进行了通道独立性和颜色叠加性的检验。 通过检验单通道和双通道数字驱动值与颜色三刺激值之间的关系可以验证各通道之间的独立性, 从而证明了上述显示器的显示色与三原色光谱辐亮度函数之间存在线性叠加关系。 实验中发现三原色光谱辐亮度与数字驱动值的关系是波长的非线性函数, 提出了一种按波长分区法计算三原色光谱辐亮度函数的方法, 用RGB三原色的测量光谱拟合出各波长辐亮度值与数字驱动值之间的三次多项式关系, 利用这个关系可计算得到任意数字驱动值对应的三原色光谱辐亮度曲线, 然后可按颜色相加关系由三原色光谱辐亮度曲线计算出任意数字驱动值下的显示色。 实验结果表明, 只需要测量少量几个数字驱动值下的光谱曲线就可以准确计算出任意数字驱动值下的三原色光谱辐亮度曲线, 进而计算得到任意混合色的光谱辐亮度曲线, 大大减少了测量样品数量。 这种计算方法所需的测量样品数量少、 计算准确度高, 可以满足工业应用的精度要求, 能作为LCD显示器颜色特征化的一种方法。

外差探测激光多普勒雷达由于具有测速精度高和可辨别速度方向等优点而广泛应用于测风、流体测速以及 着陆导航等方面。对外差激光多普勒雷达的测速原理、误差来源和系统噪声进行了分析，并给出了系统的信噪比和探 测精度的仿真结果。搭建了全光纤外差探测激光多普勒系统。用研制的高精度运动目标模拟器开展了相关测速 实验。实验结果表明，速度测量精度优于6.7 cm/s，而且与速度大小基本无关，这与仿真分析结果相一致。