现有的颜色恒常性算法在常规场景中通常能获得准确、稳定的光源颜色估计结果，但在内容单一、具有大面积单一颜色表面的低颜色复杂度场景中仍有较大概率出现超容限的估测误差。利用设置于摄影镜头旁的环境光传感器，提出一种应用环境光传感器的颜色恒常性算法。首先建立传感器置信度评估模型，然后针对不同置信度设计基于颜色空间转换与基于传感器辅助中性色像素提取的两种光源颜色估计方法。此外，还建立包含传感器测量结果的数据集。测试结果表明，相比现有具有最高精度的同类算法，所提算法的角度误差均值、中位数、最差25%均值分别下降32%、21%、41%。所提算法应用于常规场景和低颜色复杂度场景时均具有优势。

为了解决生物医疗、石油化工行业微量乙烯浓度难以检测的问题，采用CO2激光击穿装有乙烯气体的光声池产生光声光谱效应，进行了微量乙烯浓度的检测，设计并优化了光声池尺寸，研究了激光谱线10P(16)和10P(18)与乙烯吸收系数、乙烯气体浓度与光声信号之间的关系。结果表明，光声光谱气体检测系统的共振中心频率为833Hz，品质因数为208，光声池常数为2323Pa·cm/W；当激光功率为3.6W时，在两种激光谱线的照射下，光声信号与乙烯气体体积分数之间均成良好的线性关系，其线性拟合优度分别为0.99744和0.99802，系统的最低检测浓度可达09nmol/L。实验结果与理论分析相吻合，验证了光声光谱效应对微量乙烯浓度的检测具有良好的应用价值。

针对某长焦距大口径光电设备的特殊要求, 基于卡塞格林光学折反系统达到了较好的红外成像质量和紧凑的结构尺寸。首先通过计算对红外光学系统进行了初步焦距分配; 然后对卡塞格林反射组件和红外组件进行了分段优化设计, 特别是为克服温度变化对焦距和像质的影响, 在后组设计三片透镜作为调焦组, 保证了成像质量; 最后, 为了消除杂光的影响, 分别对轴上、轴外光线进行追迹并设计了主、次镜遮光罩。设计结果分析表明主要指标均满足设计要求。

搭建了紫外激光FPC(Flexible Printed Circuit)切割系统软件的整体框架结构。该切割软件突出之处在于采用振镜和工作台联合协调加工；切割过程中激光依靠受计算机控制的两个振镜实现激光的高速扫描；通过可补偿聚焦误差的聚焦镜将光束聚焦到工件表面，实现高速切割，充分发挥紫外激光的“冷”加工特性。软件通过Gerber文件获取切割路径，然后对切割路径网格化，每一个网格为一个加工单元，加工单元的大小由振镜幅面大小控制，通过移动工作台依次逐块进行加工从而完成整张FPC的切割加工。由于振镜自身的畸变误差（如枕型和桶形畸变等）以及加工过程中网格块的变换，使得如何处理好各种误差补偿是软件发开的关键技术之一；FPC生产工艺复杂，所用的材料容易产生变形；而且不同的部位由于材料不同造成变形不均匀，极大的影响切割精度，软件通过摄像机获取板材上的定位点，通过该定位点与基于射影变换的定位方法完成自动定位与变形校正。最后在Visual C++6.0环境下开发了上述所有功能模块。实践结果表明本软件系统切割速度快，定位精度高；满足了当前FPC切割加工所需要的主要功能，软件操作简单，界面良好，具有较大的应用价值。

通过分析双振镜2维扫描光学系统的成像原理,导出此扫描系统几何失真公式.根据失真公式设计电子线路,对失真进行校正,从而获得校正后的完善图形.这一校正技术在激光标记系统中得到应用.

结合数字图像处理技术、激光精密控制技术研究了激光灰度图像精密雕刻系统的结构和雕刻算法。基于视觉灰度感知特点设计了25级灰度雕刻模板,彩色图像文件经过灰度转化和色彩量化处理后直接调用灰度雕刻模板控制激光和振镜的扫描雕刻出多灰度级图像。系统采用Nd:YAG激光器、振镜扫描方式获得Μ级灰度247 dpi分辨率的激光精密图像雕刻效果。

对温梯法生长的Nd:YAG单晶中缺陷形成与发展规律作了系统的研究。根据缺陷形成机理,对生长工艺参数作相应修改后,明显地扩大了晶体的优质区。高掺杂、高完整性的激光棒很容易获得单横模及单纵模激光输出,但在纵方向上生长条纹引起的干涉条纹畸变则影响片状激光器的光束质量及激光阈值还有待进一步改进。

暗视场及相衬显微术的分辨率可达10～500(?),采用这两种技术可以十分清淅地观察到用引上法及温梯法生长的Nd:YAG晶体中的点缺陷集团,小尺寸位错环,蜷线位错,片状缺陷时精细结构.特别是观察到非缀饰刃位错及混台位错的图像.对非缀饰位错的观察已用化学腐浊,光双折射貌相术及X射线形貌术作了证明.

用AgK_α辐射X射线透射形貌术成功地显示了Nd:YAG晶体中的缺陷性质及其分布.在用引上法及温梯法生长的晶体中存在数种缺陷如生长条纹、沉淀粒子、刃位错、螺应错以及由于位错运动而形成的混合型位错.实验结果与光学方法所得结果相一致,但在判明位错的性质方面,X射线形貌术有其独特的优点.