亮光构件表面缺陷引起的微小形状突变能够通过反射条纹的畸变凸显,因此反射条纹技术可应用于反光物体的表面质量检测。提出了一种基于反射条纹图像的冷冲压阀片表面压痕机器视觉检测方法,通过该方法提取阀片的条纹图像信息,并进行缺陷特征的自动识别。采用滤波去噪和多尺度Retinex算法等系列预处理方法提高图像质量,通过条纹中心线、子窗口像素和及投影向量等特征参量的选择降低计算的复杂度,增加计算系统的稳健性。实验结果表明:基于反射条纹图像的阀片表面压痕检测方法具有高精度、高效率等特点,实现了阀片表面细微压痕的有效识别,识别精度可达0.1 mm,检测效率(单张检测目标耗时2 s)可以满足阀片生产线的实际在线检测需求。

法布里-珀罗(F-P)标准具的研制是星载米散射激光雷达的关键技术节点之一。在分析温度对F-P标准具影响的前提下，结合常规PID温控算法和模糊算法原理，提出一种模糊算法与加入抗饱和参数的增量式PID算法相结合的高效温控算法，实现F-P标准具温度控制，将最终设定温度控制在±0.06 K范围内。该算法不仅实现简单，而且控制精度高，稳定性好，为星载米散射激光雷达窄带光学接收关键技术突破提供了保障。

基于散射势理论和弱散射一阶玻恩近似条件,研究了球形亚波长粒子的中心位置偏离和边界条件对散射隐失波光谱密度分布的影响。对散射光的近场分量进行角谱展开,得出了隐失波复振幅的二重积分表达式。利用数值积分方法对角度和径向参量进行积分,得出了隐失波光谱密度与散射体参数之间的关联分布特征。结果显示,在散射体有效半径之内,散射隐失波包含了散射体中心位置和边界条件的特征信息,而该信息将随着传输距离的增大很快消逝。该研究结果有助于复杂空间结构微小粒子的探测和结构反演等。

以厄米-高斯混合模形式描述激光二极管光束的分布，利用光束二阶项矩阵进行计算，研究了光束束宽与光束传输因子之间的关系，并对各向异性大气湍流中广义指数和各向异性系数对光束传输因子的影响进行了分析。结果表明，对于不同的湍流强度，均存在不同的束宽使得光束传输因子最小。此外，大气湍流模型中各向异性系数的增大使得大气湍流对光束传输因子的影响相应减小。通过二维光束质量轨迹图的仿真，证实了各向异性系数对光束传输因子轨迹的影响将随着传输距离的增大变得更加明显。所得结果将有利于大气光传输理论的发展，并对大气光通信、激光雷达探测等应用有着重要意义。

基于相干偏振统一理论和广义惠更斯-菲涅耳原理,研究了准均匀(QH)光束交叉偏振度(SDCP)在广义大气湍流中传输变化规律,得到光场内不同空间点之间SDCP随距离演化特征.结果显示各点偏振度(DOP)在传输中变化一致的准均匀光源,在受湍流干扰后,不同距离点对之间SDCP变化随间隔大小呈现增大和减小两个趋势,使得在某一距离处,各点对之间交叉偏振度趋于统一值,而当传输距离继续增大时,不同空间点之间交叉偏振度又显示出明显区别.光场相干度以及光强相关性也有明显不同的变化特征.所得结果揭示了光场高阶统计特性变化之间的密切联系.SDCP反映的光强波动相关的物理内涵为自由或大气空间中关联成像或偏振光通信等应用提供了理论基础.

激光测高仪是测量激光脉冲的飞行时间来获得测高仪与探测目标之间的距离，因此激光飞行时间测量的准确性是衡量其系统能力的根本指标。采用了一种专用的时间数字转换芯片设计了时间间隔测量模块，它采用延时线技术，测量频率快，时间分辨率高，受外界环境干扰小，完全适合激光测高的要求。在给出软硬件实现方法的同时，也给出了测量结果。

激光测高仪是测量激光脉冲的飞行时间来获得测高仪与探测目标之间的距离，因此激光飞行时间测量的准确性是衡量其系统能力的根本指标。文中阐述了时间间隔高精度测量技术及其最新进展。介绍了传统的测量时间间隔的方法的不足，引入了插入法。并采用粗测和精测相结合的方法来满足大范围、高精度的测量需求。文中详细介绍了模拟插入法、Vernier法、延时线法以及时间数字转换法在FPGA新技术中的应用。

从激光测高雷达回波能量分布模型和地表模型入手，详细介绍了基于IDL的激光测高雷达回波的仿真过程及仿真程序各个模块的功能，用Pearson相关性方法将仿真所得波形与实测回波波形进行了分析比对，二者的相关性系数达到90%以上，并分析了回波脉冲波形随测高系统参数和地表参数的变化情况。该方法可以直观有效地对不同地表的回波进行仿真，为激光测高雷达的回波分析提供了重要的技术手段。

激光测高仪是一种空间对地探测装置,在众多领域中有重要的应用前景.由于大气传输介质以及系统噪声的影响,需要对测得的数据做精确化处理.采用了抗差估计(IGGⅢ方案)来处理激光测高的数据,与最小二乘法相比,抗差估计既能减小模型偏差又能抗拒异常观测值干扰.

激光测高仪依靠回波信号包含的信息来反演地面目标的物理特性,因此必须保持回波信号的保真度和高信噪比.通过选择合适的探测器、设计与探测器匹配的放大电路、设计可以最大信噪比提取信号并保持滤波信号波形的滤波器来达到系统指标.讨论了激光测高仪前置放大电路的设计原则,分析了测高系统中对放大器选择的要求.实验表明,所设计的前置放大电路可以有效地满足设计要求.