非视域成像是指被测目标在相机探测视场外部，被测目标的光信号需要通过中介面反射后被相机采集，进而实施计算成像的一种技术。针对退化的非视域图像，去除中介面影响而获得清晰目标的过程属于一种光学逆问题。因此，中介面的光学散射特性在逆问题中的模型是一个关键。本文采用光子飞行时间测距（TOF）相机，提出一种非朗伯散射特性中介面的近似数值模型，并通过遗传算法求取，基于所求近似数值解，通过Lucy-Richardson（LR）反卷积实现非视域目标的三维重建。实验中，采用了打磨过的聚丙烯塑料（PP）板和亚克力（PMMA）板作为反射中介面，被测目标为表面形状复杂的石膏雕像、抛光塑料面板和多个目标的自然场景等常见实物，应用所提遗传-反卷积算法对非视域目标进行重构，通过重构前后的主观对比以及均方差的客观数据对比，得出重构后深度图像的均方误差是原始图像均方误差的1/7~1/2，表明了该算法的有效性。

中介面与目标表面光学散射特性对成像结果有直接影响，目前各种非视域成像方法多针对朗伯体中介面进行计算成像，系统结构复杂且成本昂贵。然而，应用场景中的常见材料均为非朗伯体，故基于中介面材料的双向反射分布理论，提出了一种材料散射特性描述方法。通过设置中介面中所包含的不同散射成分，经过大量光线追迹，实现了对非视域目标光强信号的追踪与仿真。仿真成像结果采用标准差进行评价，通过多因素方差分析，定量讨论了不同散射成分组合与非视域成像质量之间的关系。分析结果表明，材料中高斯散射角对非视域成像质量有显著影响。

为了抑制受激布里渊散射效应, 提高单频窄线宽种子源的放大功率, 采用主振荡功率放大器结构, 并对光纤长度、纤芯直径和抽运参量进行优化, 实现了42W的1064nm信号光输出。实验中, 一级放大采用914nm半导体激光器作为抽运源, 增益光纤芯径10μm, 长度8m; 二级放大采用976nm半导体激光器作为抽运源, 增益光纤芯径20μm, 长度2.4m。在种子光功率40mW、一级放大的抽运功率6.8W、二级放大的抽运功率85W时, 得到了42W的1064nm信号光输出。结果表明, 光光转换效率约49.4%, 偏振消光比27.5dB; 输出信号光中心波长1064.5nm, 线宽约70MHz, 保持了种子光的单频特性。在42W连续输出时没有观察到受激布里渊散射, 继续增大抽运功率, 有望实现更高功率的放大。

针对红外导引头注入式试验过程, 研究分析影响红外制导结果的主要场景因素, 定义面向制导过程的目标场景复杂度的概念; 根据红外导引头在不同目标场景中制导难点的差异, 将目标场景根据目标的运动状态分为“静态目标场景”、“动态目标场景”两种类型, 分别建立两种情况下目标场景复杂度的计算表述方法, 并通过仿真实验验证评估方法的可行性。研究结果对红外制导仿真试验前期注入目标场景的构建和选择提供了数据理论参考, 同时能作为红外制导**场景适应能力评价工作的数据依托。

液晶平板显示器(Liquid Crystal Display,LCD)特别是TFT-LCD性能优良,大规模生产特性好,自动化程度高,原材料成本低廉,发展空间广阔。切割工序在LCD加工流程中占有举足轻重的地位。切割的主要作用是对大基板产品进行加工,根据设计的单元尺寸,将大基板分割成小单元。加工过程中参数及作业手法的控制对LCD的强度和功能有重要影响。随着LCD设备朝大尺寸、超薄化、像素致密化方向发展,对产品可靠性的要求越来越高,如何减小切割工序对LCD良率及可靠性的影响是本文研究的重点。

如何提高人脸图像的分辨率是计算机视觉中的经典问题。在视频监控中,由于目标人物距离摄像头较远,得到的往往是低分辨率的人脸图像。针对此问题,提出一种结合主成分分析(PCA)和最大后验概率(MAP)的人脸超分辨复原算法。利用PCA模型获得高分辨率人脸库的特征;通过MAP计算输入的低分辨率人脸图像在这些特征上的表示系数,并重建出其对应的高分辨率特征;对重建的特征进行约束增强;结合高分辨率人脸库的平均向量得到最终超分辨率复原的图像。为了验证本文算法的有效性,将AR人脸库中图片分别用本文算法与其他算法放大4倍,结果显示无论是在视觉效果还是在评价指标方面,本文算法都优于其他方法。本文算法不仅提高了人脸图像的分辨率,还更好地保持了图像的边缘信息。

基于卡尔曼滤波的背景差分算法存在背景更新不自适应，对光照变化、物体移入移出敏感等问题。提出了一种改进的以分类分块为核心的背景差分算法。首先，将前N帧视频序列图像求取均值得到初始背景模型；将第K帧图像与背景图像进行差分得到差分图像，再按照均值和标准差进行两次分类分块，分出前景块和背景块；在单个像素基础上对前景块进行背景细分割，确定运动目标区域；依据相邻两帧之间的灰度信息完成背景自适应更新。实验证明，本文算法能有效克服外界光线缓慢变化和背景中物体的轻微移动等问题。该算法具有较好的稳健性、相对较快的运算速度以及精确的运动目标区域。

利用溶胶凝胶法制备了Mg0.3Zn0.7O薄膜, 并制作了金属半导体金属结构的深紫外探测器。研究了高质量ZnO缓冲层的引入对Mg0.3Zn0.7O薄膜的吸收谱和结晶特性以及Mg0.3Zn0.7O紫外探测器响应参数的影响。实验结果表明: ZnO缓冲层的引入使Mg0.3Zn0.7O薄膜的紫外可见光吸收谱有轻微的红移, 但可以明显提高薄膜的结晶质量, 同时ZnO/Mg0.3Zn0.7O探测器的IV特性表明, ZnO缓冲层的引入可以显著提高器件的光电流, 改善其响应特性, 在20V偏压下将Mg0.3Zn0.7O探测器的响应度由0.035A/W提高至0.63A/W。

为了得到1080 nm的小型化、高功率、连续型光纤激光器,以915 nm的半导体激光二极管(LD)作为泵浦源,由2个光纤光栅构成谐振腔；以12 m掺镱双包层光纤作为增益介质, 结合合束器、剥模器、准直器等光纤器件搭建了全光纤结构的激光器系统。当泵浦功率达到118 W时,实验得到了功率为80 W、光光转换效率为68%的连续且稳定的激光输出。将激光器系统组装到自行设计的紧凑型长方体铝制外 壳内,光纤激光器总重量小于1.8 kg,体积为200 mm×160 mm×40 mm,能够稳定工作在-40～50 °C环境下。

为了提高倍频效率、分析倍频晶体内束腰位置对倍频效率的影响, 根据基模高斯光束传输特性, 结合稳定三镜折叠腔中端镜处等相位面曲率半径与腔镜曲率半径相等这一特点, 在激光光束传输的合适位置上, 放入与等相位面曲率半径相同的腔镜, 构成倍频晶体内具有两个瑞利长度的三镜折叠腔, 提高了倍频效率。对比了相同端镜构成的具有一个瑞利长度和两个瑞利长度谐振腔, 相对于分臂长度变化的稳区范围。结果表明, 使用5W光纤耦合880nm激光二极管, 端面抽运3mm×3mm×5mm的Nd∶YVO4, 采用10mm×2.1mm×0.5mm的PPMgOLN为倍频晶体, 使用具有两个瑞利长度的谐振腔比具有一个瑞利长度的谐振腔, 整体提高倍频效率约18%, 两种腔型的光束质量相同, 倍频光与基频光偏振方向一致, 输出稳定的低噪声绿光, 验证了谐振腔设计的有效性。该研究对腔内倍频效率的提高是有帮助的。