针对红外探测系统目标识别时漏报警与误触发的问题，基于小波分析理论，对转动探测系统输出的红外信号进行小波去噪处理。构造适用于本系统红外信号去噪处理的阈值函数，通过计算分析与实验验证，采用 4层 coif小波基函数分解效果最佳。本文构造的阈值函数较传统软、硬阈值函数信噪比（SNR）提高 17.52%～34.5%，均方误差（MSE）减小 16.15%～20.77%，在不丢失原始波形信息的前提下，使无车辆目标时输出波形平坦、有目标时输出波形光滑，为后期实现车辆目标的识别提供理论依据。

为了测量了近炸引信对空中目标引炸的炸点位置，提出了采用基于定目标为参照的双面阵相机交汇摄像法来获取高空弹丸炸点三维坐标参数。根据试验测试要求，分析了相机交汇摄像原理与方法，建立了弹丸炸点三维坐标位置计算模型; 利用交汇相机的空间几何关系、图像处理技术与模拟目标实际尺寸，研究弹丸炸点相对模拟目标的空间三维坐标算法，并分析了坐标参数修正方法; 利用微分法对参数进行误差分析。分析计算显示，坐标误差均小于40 mm; 实弹试验和图像处理显示，相机交汇摄像法可以获得弹丸炸点三维坐标。对四光幕法与摄像法的对比表明，两种方法在高低方向所测数值平均差为0.158 m，左右方向数值平均差为0.114 m。

针对飞行弹丸对空中目标近炸炸点位置测量，提出了多幕光学法测量技术。根据试验特点，分析了多光幕交汇测量弹丸炸点位置存在的问题，研究了采用侧向相机辅助多光幕交汇测量技术。通过相机采集到的炸点图像，建立相机、模拟目标和多光幕交汇光幕阵列空间几何计算模型。利用弹丸的飞行轨迹和弹丸炸点图像平面坐标，研究了弹丸炸点侧向空间坐标的计算方法和多光幕交汇测量系统二维坐标修正原理，给出了弹丸炸点坐标计算函数。利用微分法从交汇光幕夹角、光幕幕厚、测时和测距等方面分析测量误差。经计算分析，模拟目标中心高度小于50 m时，炸点三维坐标的误差小于40 mm。

提出了最大熵谱估计和LMS自适应算法提取激光测距系统的反射回波信号。研究了最大熵谱估计的信号检测原理，采用Burg算法求取AR模型相关参数，设计LMS自适应滤波器提取回波信号，并分析了Burg最大熵谱估计在激光测距系统回波信号检测中的应用。仿真分析表明，最大熵谱估计和LMS自适应算法相结合可以有效地从背景噪声中提取有用的激光反射回波信号。

针对飞行弹丸穿越天幕靶光幕的目标信息识别与提取问题，提出小波分析法检测与识别弹丸信息。将天幕靶探测电路输出的目标信号归结为一个两类判别的模型，利用小波Fisher判别法，构造信号的特征向量，研究弹丸作用于光幕的弹丸信号识别；根据小波模极大值理论，寻找弹丸信号的奇异点，按照信号变化的奇异点，推算出弹丸作用光幕瞬间的起始时刻。根据天幕靶测速原理，该检测与提取方法可以提高系统测速精度。

在高精度尺寸测量系统中，采用传统短焦距定焦光学方法时径向畸变较大，影响测量精度。为提高测量的精度，根据摄像机针孔成像的线性模型和镜头的非线性模型，建立摄像机定焦镜头的对焦数学模型，提出了采用交比不变的标定方法。研究了物体远近的小范围变化对测量结果准确度的影响，修正了标定的像素当量；分析了镜头的几何投影变换关系，标定了镜头的畸变系数，达到高精度测量目的。实验数据表明，提出的标定算法与结果一致。

针对在零件的高精度尺寸测量中,线阵CCD相机的图像采集与零件运动的同步问题进行研究。对采用伺服电机和运动控制卡的同步方法进行了分析,提出了采用普通异步电机与编码器组合的控制方法;研究了运动控制系统和相机采集线率之间的关系,设计了基于非等步长的同步控制方式。根据线阵相机图像采集的特点,以标准圆形目标作为标定目标,提取了芯片方向和运动方向的直径参数,实现了物像关系和校正插值系数标定;设计了线性插值算法,可以对任意形状的目标成像进行校正。实验结果表明,该方法简单易行,成本低,可以有效地校正线阵CCD由于运动造成的拉伸变形。

野外使用的光电探测靶易受外界环境的干扰而产生假弹丸信号,引起仪器误触发,导致测量仪器工作异常。利用光电探测靶的探测幕厚特征与实际弹丸飞行速度,分析弹丸与其他假弹丸作用于光幕产生的信号脉宽差异,剔除干扰信号;根据信号脉宽特征,设计弹丸信号识别与提取的逻辑电路,并结合实际测量的多光幕系统,利用各光幕间的信号逻辑关系,达到消除假弹丸信号的目的。

将激光诱导荧光技术应用于牙髓活力检测中,且利用荧光强度与牙髓活力状况的关系理论,分析与设计可行的检测仪。论文建立在检测的光学系统上,提出以AT89C51为控制执行器,采用H7712型高灵敏度光电倍增管接收反射的荧光信号;以高速12位A/D转换器为信号采集核心,并采用可编程式LCD液晶显示为终端输出,设计采集系统电路,基于LCD分析信号采集与显示系统的采集电路与功能程序设计。通过初步试验,根据仪器显示结果,能够明显区分死髓牙与健康牙齿。

针对外弹道高速目标跟踪的参数测量问题，运用光学成像原理，提出了时分弹道，分时跟踪、对点验证的新技术，验证了靶场轨道高速运动目标的速度参数。基于轨道的实际长度，推导出了目标跟踪算法，利用该算法并结合单片机控制技术，完成了高速目标在整个轨道的跟踪。通过对由光电码盘AC36实时采集到的转角数据与对应图像的处理，达到了对高速目标速度参数的验证的目的。该算法已在某靶场进行了跟踪测量实验，通过数据分析，速度误差小于1%。