光学感前计算是一种在光电传感器前端的光学域进行信息计算处理的技术，包括编码压缩、全光智能推理等计算范式，具有传输即计算、结构即功能等显著特点，在卫星光学遥感领域有着广泛的应用前景。首先对用于感前计算的光场调制器件进行介绍，包括数字微镜器件（DMD）、液晶空间光调制器（LC-SLM）、衍射光学元件（DOE）及超表面等。然后分别梳理了感前编码压缩及全光智能推理的相关技术发展，在此基础上，着重讨论光学感前计算在卫星遥感领域的应用途径和未来发展趋势。

背景减除法是视频序列中运动目标检测最常用的方法之一。为了能够准确、快速完成视频序列的背景建模，精确地检测出运动前景，提出一种融合图像颜色和纹理特征的背景建模方法。首先，采用核密度估计法和模式核密度估计法分别对视频图像的RGB颜色空间和Haar local binary pattern（HLBP）纹理进行建模，得到颜色和纹理模型。然后，采用归一化和两次阈值判断的方式对颜色和纹理模型进行融合，设置合适的阈值使颜色和纹理模型优势互补，形成背景模型。最后，使用背景模型检测视频序列的运动前景，并完成背景模型的更新。实验结果表明，所提方法能够很好应对动态背景和含有阴影的场景，在测试集上的平均F1-score为0.8471，优于常用算法，平均帧率为25.57 frame·s^-1，达到实时性要求。

对陀螺仪随机误差的分析通常采用Allan方差法, 但用该方法分析随机误差时, 存在长相关时间下震荡较大的问题, 传统总方差法解决了这一缺陷, 但同时也带来了计算量大的问题。为了解决这一问题, 首先介绍了3种采样方案, 在分析Allan方差法和传统总方差法的基础上, 提出了改进的总方差法, 并对MEMS陀螺随机误差进行分析。分析结果表明, 非完全重叠总方差法相对于传统总方差法分析精度无明显变化, 但是运算时间却不超过传统总方差法的1/1000, 能够大幅度地提高数据处理效率。

全息技术的应用使得三维显示发展迅速,给人们带来了无与伦比的视觉体验。全息图像、视频的计算和生成过程会产生庞大的数据,这给传输和存储带来了很大困难。为了满足3D显示的高清晰度和实时性要求,全息数据的压缩显得十分重要。由于全息图像与普通图像相比有着截然不同的特性,因此使用现有压缩技术难以达到最佳效果。介绍了全息压缩主要的技术问题,总结了全息数据压缩常用的度量,具体讨论了各国研究团体所提出的全息图像编码量化处理、变换系数化简、全息图国际标准格式优化和新型标准框架开发等前沿技术,并详述了它们各自的优劣,最后对于未来全息压缩技术研究的主要方向进行了展望。

交互式全息显示因其独特的真三维(3D)显示能力,能够给用户带来自然、真实的人机交互方式。作为交互式全息显示系统的重要组成部分,手势识别模块影响交互过程是否成功、自然和舒适。在交互式全息显示系统中,手势识别方式主要有基于穿戴设备的识别、基于视觉检测的识别和基于全息3D显示的3D触摸检测。综述了交互式全息显示系统的进展,讨论了3种交互方式的发展情况与优缺点,分析了交互式全息显示系统目前面临的问题和发展前景,为交互式全息显示的进一步研究提供了参考。

利用正交设计分别配制含有三种防腐剂、 四种甜味剂的模拟水样, 采用核独立成分分析（KICA）处理模拟水样与加入不同含量标准品的饮料样品的紫外光谱(UV)数据, 得到其中待测添加剂或背景成分的UV轮廓的独立组分(IC)信息, 以IC的系数矩阵进行支持向量回归（SVR）分析, 建立模拟样品中防腐剂与甜味剂的UV-KICA-SVR预测模型。 添加不同含量水平添加剂的碳酸饮料样品, 采用KICA处理其测试得到的UV光谱数据, 得到与添加剂对应的IC信息及量, 加入量与预测量线性回归方程截距即为饮料中添加剂含量。 利用化学计量学“盲源信号分离”方法提取饮料样品中的待测添加剂IC信息与样品基质信息, 利用SVR对解析得到的IC信号回归分析建模, 改进传统单一组分测定的标准加入法, 建立了碳酸饮料样品中防腐剂和甜味剂高通量筛查分析的新方法。 方法用于测定碳酸饮料中山梨酸钾, 苯甲酸钠、 对羟基苯甲酸甲酯钠三种防腐剂与糖精钠、 安赛蜜, 阿斯巴甜和甘草酸铵四种甜味剂含量, 检测限(LOD)为0.2～1.0 mg·L-1, 测定结果与传统的色谱方法相当。

铝合金是交通运输、航空航天领域常用的一种轻质结构材料。激光选区熔化成形技术是一种基于粉床铺粉的激光增材制造技术，可以实现复杂型腔薄壁构件的高精度、高性能、短流程制造。从材料特性、技术工艺特点等几个方面对国外铝合金激光选区熔化成形技术的发展现状进行了综述。

针对高超声飞行器模型参数不确定和外界干扰对姿态控制的影响, 基于高超声速飞行器俯仰通道控制系统, 提出一种新的Terminal滑模姿态控制方法。通过引入一阶滤波器, 结合反演法, 克服原来幂次形式引起的最终控制奇异问题；并通过设计的干扰观测器实时观测未知干扰, 补偿控制器性能, 应用Lyapunov稳定性理论严格证明了系统的稳定性, 从而保证Terminal滑模控制器能有效提高系统动态特性。在气动参数标称与拉偏的情形下进行高超声速飞行器数字仿真, 仿真结果说明干扰观测器能快速跟踪干扰, 且所设计的Terminal滑模控制可以满足飞行器高精度的控制要求。

将相依成分分析(DCA)算法用于模拟混合组分红外光谱(IR)分析及黄芩炮制过程分析与终点确定。 研究结果表明, DCA法能从黄芩炮制过程测定的IR信号中提取相依组分(DC)信息, 而且这些DC对应的光谱特征信息与对应的黄芩活性组分光谱特征相一致; 通过观测DC相对强度变化趋势, 确定黄芩炮制过程终点为55 min。 该研究为黄芩炮制过程分析与终点确定提供了新途径。

为提高晶体硅太阳能电池的转换效率，采用 532 nm与 355 nm纳秒激光器及 10.6μm射频二氧化碳激光器对晶体硅太阳能电池的绒面制作、边缘隔离工艺以及电池前电极激光制作进行了实验研究，获得了相关的工艺参数。