探究了单一型及复合型紫外截止剂和配合料氧化还原指数（Redox）对超白玻璃紫外光谱透过率的影响。研究结果表明: 在CeO2和MoO3共同作用下, 当超白玻璃的紫外透过率降至54.50％时, 可见光透过率依然可以保持在92.56％。配合料Redox在7~10时, 不影响超白玻璃色度值（颜色）和紫外-可见光的透过率。

为充分利用光学相关识别系统的空间-频谱带宽，提高光学相关识别系统的速度和精度，提出一种基于多通道联合变换相关器和综合鉴别函数的旋转和缩放不变性目标识别方法，并将峰值位置变化标准差作为识别判据。首先，分析以局域峰值杂波均值为相位优选约束条件时存在的问题，提出新的相位优选约束条件——峰值位置变化值，用于选择一定旋转和缩放范围内目标的公共相位，将公共优选相位用于多通道联合变换相关器并结合综合鉴别函数实现了旋转和缩放不变性识别；然后，分析了当目标缩小或综合鉴别函数集成训练图像数量增加时系统的识别容限；最后，分析了场景图像中背景发生变化时所提方法的适用性。研究结果表明，在设定的图像尺寸和背景复杂度条件下，所提方法能够在9通道并行处理的前提下对目标缩小60%、综合鉴别函数集成9幅图像的旋转和缩放目标进行有效识别，且对像素数变化不超过50%的背景具有较好的适应性，提高了目标识别的速度和精度，对多通道光学相关器的实用化具有重要意义。

水污染已是当今世界最严重的环境问题之一, 如何提高水体重金属污染检测灵敏度、 降低检测限、 减少样品预处理程序、 实现原位分析等已成为科研工作关注的热点。 基于明胶水凝胶固化方法开展了CuSO4溶液中Cu元素的激光诱导击穿光谱(LIBS)检测研究。 采用Nd∶YAG激光器（输出波长1 064 nm, 脉宽8 ns）作为激光光源, 将明胶与CuSO4溶液混合并通过加热、 搅拌、 老化等操作将CuSO4溶液制成凝胶状固体, 选取Cu Ⅰ 324.7 nm和Cu Ⅰ 327.4 nm作为分析谱线, 通过研究铜等离子体光谱强度随明胶与CuSO4溶液质量比例的变化关系, 获得了明胶CuSO4溶液质量比例为2.5%的最佳实验条件, 与直采CuSO4溶液相比Cu Ⅰ 324.7 nm和Cu Ⅰ 327.4 nm的光谱强度分别增加了2.26和2.11倍, 信背比分别增强了190.74和318.77倍。 在明胶与CuSO4质量分数比为2.5%的最佳实验条件下, 制备了Cu2+浓度分别为8, 12, 16, 24, 48和64 mg·L-1的CuSO4标准溶液的明胶凝胶样品, 分别采用100, 80和60 mJ激光能量对制备的6种浓度的CuSO4标准溶液的明胶凝胶样品进行LIBS检测分析, 建立了分析线Cu Ⅰ 324.7 nm和Cu Ⅰ 327.4 nm的定标曲线。 在激光能量100, 80和60 mJ下, Cu Ⅰ 324.7 nm的线性拟合系数R2分别为0.999, 0.989, 0.984, 检测限分别为0.30, 0.66和6.37 mg·L-1; Cu Ⅰ 327.4 nm的线性拟合系数R2分别为0.997, 0.973和0.956, 检测限分别为0.45, 0.88和10.20 mg·L-1。 研究结果表明: 明胶水凝胶固化方法能够增强CuSO4溶液中铜元素LIBS光谱强度, 有效提高了LIBS在水体重金属检测中的灵敏度, 减低了检测限。 分析线Cu Ⅰ 324.7 nm线性拟合系数和检测限均优于Cu Ⅰ 327.4 nm, 检测限和线性拟合系数随激光能量的增加改善程度增强, 在激光能量100 mJ时, Cu Ⅰ 324.7 nm的定标曲线的线性拟合系数R2为0.999, 检测限为0.30 mg·L-1, 达到了富集方法的检测水平。 明胶水凝胶固化方法样品制备程序简单, 未引入污染元素, 为LIBS技术应用于水体重金属污染检测提供了一种新方法。

激光诱导击穿光谱（LIBS）因具有实时快速、 多元素分析、 样品损伤性小等优势, 已成为检测未知物质元素组分以及相应元素含量的重要手段。 近期的一些研究表明, 百纳秒级别激光脉冲由于在确保有效击穿阈值的条件下延长了激光与样品作用时间, 使得其LIBS光谱质量相对于传统10 ns级激光脉冲得到了提高; 适度降低环境气压（至104 Pa量级）, LIBS光谱强度和信背比均得到明显提高。 为探究低气压对长脉宽（百纳秒级）激光诱导铜合金等离子体光谱特性的影响, 采用自主研发80 ns脉宽Nd∶YAG激光器（波长1 064 nm, 单脉冲能量20~200 mJ）作为激发光源, 样品为BYG19431的锡青铜（基体元素Cu质量百分数为92.9%, 低含量元素Fe质量百分数为0.007 8%）, 通过样品气氛控制系统改变环境气压, 分别研究了低环境压力（1.01×105, 9.6×104, 9.2×104, 8.8×104和8.4×104 Pa）下铜合金基体元素Cu与低含量元素Fe光谱特性。 实验中, 激光脉冲重复频率为1 Hz, 每次打击均为新鲜表面（通过真空腔内的可控旋转平台更换样品位置）, 每个能量和气压下分别选取5个脉冲能量较稳定的光谱, 取平均值作为当前实验条件的最终实验结果, 激光脉冲能量的实时监测由透反比1∶1分束镜及能量计完成。 研究发现, 基体元素谱线（Cu Ⅰ 324.75 nm）, 常压下低能量（20 mJ, 40 mJ）时均存在较严重的自吸收现象。 在60 mJ时, 虽自吸收效应得到改善, 但谱线背景强度升高, 且激光对样品的损伤加大。 为在低光谱背景, 微样品损伤的条件下实现光谱质量的进一步提升, 实验激光能量为20 mJ。 结果表明, 随着环境气压降低, 基体元素Cu自吸收程度大幅度降低, 样品中低含量Fe元素谱线信背比增加, 等离子温度升高, 谱线展宽变窄。 气压为8.4×104 Pa时, 与常压相比基体元素铜（Cu Ⅰ 324.75 nm）与微量元素铁（Fe Ⅰ 330.82 nm）谱线信背比分别增强5.31和2.43倍; 等离子体温度提升了21.6%; Fe Ⅰ 330.82 nm谱线展宽由0.29 nm降到0.21 nm, 在一定程度提高了LIBS元素谱线的分辨率。

红外成像传感器系统典型效应建模与仿真的真实性和逼真度决 定着红外成像制导仿真的有效性, 因此研究红外成像传感器系统的典型效应仿真评价方法具 有十分重要的意义。针对目前红外成像传感器仿真评价方法不足的问题, 基于结构 相似度(Structural Similarity, SSIM)和保真度提出了一种红外成像传感器仿真图像验证评价方法。采用SSIM评价 了仿真图像的亮度、对比度和结构相似度, 并采用保真度评价了仿真图像的空间几何特征和灰度 特征。实验结果表明, 该方法可有效评价红外成像传感器的模糊、噪声等退化效应, 适于对红 外传感器建模与仿真图像进行客观质量验证与评价。

白天恒星探测最大的困难在于过强的背景辐射, 全天时近红外多视场探测系统将三个参数相同的探测器刚性固连在探测平台上, 同时进行恒星探测。结合中国地理位置, 分析了白天近红外波段三个探测视场内的恒星——背景对比度随太阳天顶角、平台方位角、平台x方向俯仰角, 平台y方向俯仰角及平台高度的变化情况。结果表明, 随太阳天顶角的变化, 对比度近似指数增长; 随平台方位角的变化, 对比度呈正态分布变化; 当平台有一定的倾角时, 对比度变化都很低且变化范围不大, 但三个视场间相差较大(相差1.5~20倍不等); 随着平台高度的变化, 对比度呈指数变化明显增大; 为星等修正研究奠定较好的基础。

白天恒星探测工作涉及到很多环境因素的影响，现有文章对理想环境及云层存在时，不同参数条件下的测星工作进行了分析，除去主要影响因素云层外，红外辐射在大气的传输过程中，还有不确定因素雨、雾的影响。主要针对这两种不确定因素展开研究，雨和雾的存在在时间、地域以及高度因素上都是不确定的，结合已有的经验公式，针对不同参数情况下的辐射衰减情况进行分析，定量明确雨和雾对辐射传输的影响。

星空中的 CCD图像由于帧转移的固有特性, 当星图中有亮星出现时, 会在亮星所在的行或列产生一条亮线, 称为 Smear效应, 使覆盖区域的图像特性发生改变并对目标检测造成干扰, 必须对其进行消除。本文在对 Smear产生机理的分析上, 提出一种有效去除亮线并保留弱小目标的方法。首先通过局部直方图 Gauss拟合的方法对背景参数进行估计, 利用中值滤波和多阈值的设定保留了弱小目标。最后通过亚采样方法对目标进行增强, 四邻域滤波对图像进行修复, 提高了图像的视觉质量。通过实验验证了该方法的有效性。

空间观测的星空图像中, 由于恒星距离较远在图像中仅占几个像素, 且存在大量噪声, 因此很多信噪比较低的弱小目标被淹没。在预处理环节应将其有效地检测出来, 降低后续目标识别和跟踪的虚警率。首先对星空图像的噪声模型进行了分析, 通过最小二乘拟合法得到图像背景参数。利用两次检验的方法, 首先对目标进行第一次粗验, 利用管道滤波的方法进行第二次确认, 滤除噪声得到目标。最后通过能量累积的方法对原图像中弱小目标进行增强。仿真实验结果表明了算法的有效性。