透射散射成像中目标复原在生物医学、遥感和安防等领域备受关注。对在数字全息散射成像理论基础上构建的目标复原模型进行模拟仿真。针对模型中影响目标复原的关键因素，如激光光源的中心波长、目标尺寸、观测距离、散射介质特性和探测器的分辨率等进行系统仿真与分析。结果表明：激光光源的中心波长为635.5 nm，探测器的观测距离为50 cm、空间分辨率为512 pixel×512 pixel，散射片的均方根粗糙度为333 μm，均方根粗糙度接近的条件下选择高斯随机分布模型的散射片更利于目标物的复原。该研究为应用于透射散射成像中图像复原系统的快速准确搭建提供了依据。

气固两相流广泛存在于工业生产的材料输送中,静电法由于具有成本低、易检测、适应性强等优点而被广泛应用在两相流的测量中。基于静电感应原理, 采用有限元分析法对传感器的结构参数(管壁厚度、电极宽度、电荷、位置等)进行了设定;在不同电极宽度下,对传感器的空间灵敏度进行了研究;根据静电传感器的静动态特性,研究分析了传感器的幅频特性。经仿真实验得出:静电传感器在空间频域上具有低通滤波特性;粒子通过管道时,越靠近管道中心,空间频带越窄;粒子在管道中的速度越快,传感器的频带越宽;电极的轴向长度越长,信号的振幅越大。在确定电极宽度的情况下,可以得到电极在管道内的最佳感测范围。

针对图片中文字对视觉的影响,提出基于TV模型的图片文字干扰消除算法。采用Roberts算子与二值形态学对待处理图片中干扰文字区域进行检测与准确定位,将已确定的干扰文字区域作为TV模型的约束条件进行求解即可有效消除文字的干扰。实验结果表明,该方法可以高效地检测和消除图片中的干扰文字。

基于叠加统计独立散斑图像的散斑抑制原理, 设计了一个具有N个透光孔的掩模板, 将其放置于成像透镜出瞳面上, 理论研究了产生统计独立散斑图像所需的条件。在简化光学系统中, 将散射片与探测面分别置于透镜成像共轭面上, 通过系统实验, 分析了多孔掩模板上相邻两个透光孔的不同中心间距以及单个透光孔孔径对统计独立散斑图像形成的影响, 其中单个透光孔孔径也会影响散斑颗粒的大小。在不考虑实验装置对测试精度的影响下, 实验结果与理论分析吻合。

基于激光投影显示系统中散斑形成机理，从理论上分析了影响投影系统中散斑抑制的两个关键参数，即统计独立散斑图像数量N 和探测器成像镜头在观测屏上一个分辨基元内投影镜头分辨基元的数量M。参数M 或N 值的增大，都将有效降低散斑图像的对比度，但即使投射到屏幕上的独立散斑图像数目N 实现巨大，即N→∞，也只能将散斑图像对比度降至1/ M 。在简化投影系统中，利用旋转小散射片产生统计独立散斑图像的方法，通过系统实验，比较了同一散斑抑制技术用于激光非投影和投影系统中散斑抑制的程度，以及投影镜头F 数和探测器成像镜头F 数的变化对参数M 和散斑抑制的影响。结果表明：对于相同N 值和检测条件，投影镜头的存在使散斑图像对比度从0.146 提高到了0.427，呈现的散斑更严重，且投影镜头F 数的增大还会进一步恶化散斑图像，这使得激光投影系统的小型化受到挑战。

散斑抑制一直是激光显示技术的研究热点。 对激光光束经SiO2溶液所形成散斑的特性分析, 建立了多重散射与散斑颗粒大小的联系。 结合动态光散射理论, 提出利用斜入射引入动态多重散射机制的激光散斑抑制方法, 并构建由静态散射片和装有粒径为300 nm、 摩尔浓度为3.0×10-4 μm-3的SiO2悬浮液的光通管组成的散斑抑制装置, 将其置入激光显示系统的光源部分。 针对光束以不同入射角进入SiO2悬浮液对散斑图像对比度影响进行了系统实验分析。 结果表明, 光束以约8°进入SiO2悬浮液能将散斑图像的对比度从0.43降低至0.067。 通过该方法实现了散斑颗粒的空间平均和散斑图像的时间平均, 提高了散斑抑制的效果。 散斑抑制单元无需振动装置且便于集成到激光投影系统中, 不仅提高了系统的可靠性也减小了成本。

采用静态迈克尔逊干涉仪对待测目标进行光谱识别, 在空间干涉长度不变的条件下, 应用BP神经网络算法对混合光谱分离过程进行优化, 从而达到提高伪装目标识别概率的目的. 由干涉仪及线阵CCD记录视场内所有位置上的光谱信息, 构成混合光谱数据集合, 以已知材料的标准吸收光谱作为隐含层的规则依据, 将BP神经网络应用于混合光谱的分离. 实验采用不同距离、 不同背景组合的混合光谱作为初始数据, 以1.5 m×1.5 m钢板做成四种待测目标, 由静态迈克尔逊干涉仪得到混合光谱, BP神经网络算法与传统光谱吸收算法对无伪装目标的识别率都在90%以上, 对具有伪装效果的待测目标识别概率分别为75.5%和31.7%, 所以采用BP神经网络可有效地提高伪装目标的识别概率.