基于数字全息理论的方法，构建了一套微振动实时测量的实验系统。通过运用基于全息干涉图像的振动快速解算算法，直接从记录的全息图中提取振动信息，实现对振动物体振幅值进行实时测量。该系统的接收光为散射光，使得测量角度不受被测物体结构的影响。通过测量由标准正弦波驱动的被测物微振动情况，对该实验系统进行了实验验证，实验结果表明，该系统能够实时测量微振动的振幅值(算法处理时间约为0.11 ms)，在550～2700 Hz频段内被测物的振幅较为稳定，系统稳定性误差为1.66%，真实地反映了其振动情况。

针对光学元件表面质量在线检测的特点，设计了基于数字全息的三维再现检测系统。该系统采用离轴光路，避开了被测元件的光轴，在数字全息再现过程中应用倾斜相差补偿技术去除了由于离轴检测引入的倾斜相位畸变。在检测过程中，利用围绕光轴旋转被测元件的方法来改变入射照明光方向矢量和相应的观察方向，实现了多照明矢量合成孔径技术的应用，扩展了系统的检测距离，提高了系统分辨率。同时，多照明角度下检测数据的叠加，还有效地抑制了检测过程中出现的散斑噪声对结果准确度的影响。通过对分辨率板、高精度玻璃反射镜的检测实验，验证了该系统在光学元件表面检测中的作用。当记录距离为40 cm时，其分辨率能够达到10 μm，满足光学元件表面检测的需要。

针对球形光学元件的表面质量检测, 开发了一种基于数字全息的表面曲率参数及疵病的同步检测方法。利用最小二乘法对再现波前进行参数拟合和计算, 解决了再现过程中倾斜因子补偿对测量可靠性造成的影响。通过将原始数据与生成的虚拟曲面相减实现了表面疵病信息的同步提取。实验证明, 该方法的测量结果与白光干涉仪的测量差异小于1.5%, 在不同倾斜因子补偿系数作用下的测量结果误差小于1%。

实际场景中往往存在运动阴影和障碍物遮挡等情况，严重影响了目标检测和跟踪的效果。为解决此问题，提出了一种抗阴影和遮挡的的运动目标检测与跟踪方法。该方法首先引入分类浮动更新策略，有效减轻了运算负担；其次，利用基于纹理梯度差和颜色特征不变量的阴影检测模块，为后续更加准确的分割前景创造了条件；然后采用基于 MeanShift框架和最大化后验概率匹配相结合的方式跟踪目标，并引入了障碍遮挡跟踪机制，以降低运动目标在遮挡场景跟丢的可能性。实验表明，该方法可有效检测出运动目标的阴影，实现在遮挡场景对运动目标的稳定跟踪。