对基于GaN的DC/DC变换器进行了总剂量、单粒子及耦合辐照效应研究,讨论了DC/DC变换器在特定负载及电压条件下,输出电压、输出电流、输出效率随不同辐照条件的变化。试验结果表明,使用GaN MOSFET开关管的DC/DC变换器在总剂量、单粒子及耦合辐照条件下,均表现出了优异的抗辐照性能,即输出电压、输出电流、输出效率等性能在三种辐照条件下均没有发生明显的退化。该DC/DC变换器实现了抗总剂量辐照能力大于1 kGy(Si)和抗单粒子LET≥75 MeV·cm2·mg-1,表明使用基于GaN的DC/DC变换器未来可广泛应用于航空、航天等供电系统领域。

检测图像中的显著关键点并提取特征描述子是视觉里程计和同步定位与建图系统等计算机视觉任务中的重要环节。特征点提取算法的主要目标是检测准确的关键点位置并提取可靠的特征描述子。可靠的特征描述子应对旋转、尺度缩放、光照变化、视角变化、噪声等保持一定程度的稳定性。目前基于深度学习的方法由于描述子特征在下采样过程中存在图像信息丢失，导致描述子可靠性和特征匹配准确度降低。针对这一问题，提出了一种面向细节保持的特征描述子提取网络。该网络融合浅层细节特征和深层语义特征，将描述子特征上采样到更高的空间分辨率，并结合注意力机制，使用局部特征（角点、线段、纹理等）、语义特征和全局特征来改进特征点检测，提高特征描述子可靠性。在Hpatches数据集上的实验结果表明，所提方法的匹配准确度为55.5%。输入图像分辨率为480×640时，所提方法的单应性估计准确度比现有方法高5.9个百分点。实验结果表明了所提方法的有效性。

在单目视觉的姿态测量工作中, 传统卷积神经网络在模糊场景及复杂场景下存在准确度大幅降低的问题, 为此提出了一种基于胶囊网络与贝叶斯网络相结合的深度学习模型, 在此基础上提出了基于移动机器人与单目视觉的姿态测量方法。采用新型胶囊网络对单目视觉目标的重要关节点进行空间定位; 设计了简单的贝叶斯网络学习算法, 通过贝叶斯网络推理出关节点的空间姿态; 在复杂的人体姿态测量数据集上完成了验证实验, 结果表明实现了较好的测量准确度, 在复杂场景下依然保持了较好的准确度, 在室内与室外环境下的F1-measure值分别达到0.9和0.78。

针对面阵探测器的靶面尺寸较小、分辨率较低，并且某些波段的面阵探测器难以制作等问题，提出基于单像素桶探测器的数字全息成像方法。该方法采用光寻址空间光调制器(OASLM)作为数字全息与计算幻影成像的中间转换器件，待成像物体的全息图作为写入光直接写入OASLM；用可以动态刷新、携带有参考矩阵编码信息的结构光作为电寻址空间光调制器的读出光读出全息图，并由单像素桶探测器探测其光强；该光强信号与参考矩阵进行关联运算，经由计算幻影成像算法得到重建全息图；再根据数字全息成像再现算法得到待成像物体的再现像。通过原理分析和模拟实验验证了该方法的可行性。

为了研究多掺杂一维各向异性光子晶体的光学特性, 采用传输矩阵法计算了光波通过多掺杂一维各向异性光子晶体的透射率。经数值模拟得到: 光通过该结构光子晶体后, TE波和TM波的透射谱中随掺杂层个数的变化出现了单、双及多缺陷模, 禁带中缺陷模的个数随掺杂层数的增大而增多, 缺陷模的位置随掺杂层光学厚度的变化向短波方向移动, TE波和TM波的缺陷模能完全分开, 透射谱的这一特点为设计制作单、双通道滤波器提供了理论依据。

介绍了合成全息图拍摄过程中图像的滤波处理过程, 并分析了利用透镜对图像信息进行会聚时光场的不均匀性问题。为改善会聚光场的均匀性, 通常需在透镜前设置弱散射片, 从理论上分析了相位散射片改善光场均匀性的原理, 基于该原理利用傅里叶迭代算法(G-S算法)对相位散射片的相位分布进行了设计, 并将所设计的相位片应用于实际图像进行了仿真分析。结果表明, 通过精确设计相位片的相位分布能极大地改善光场的均匀性, 且能在一定范围调整光斑尺寸的大小。最后针对相位片实际制作中相位的量化问题分析了量化误差的影响, 仿真结果表明, 当量化阶数达到8阶时量化误差的影响可以忽略。

合成全息图利用多视差图像实现立体显示，并可通过分区曝光实现大面积制作。介绍了数字合成全息的原理及其实验系统，针对其制作过程中的两种图像采样方式，研究了图像的分割和重组原则。通过对单元全息图合成拍摄中图像重叠投影的分析，基于非成像光学理论设计制作了能实现这一功能的透镜，并借助光学软件对其进行了仿真。最后利用所设计的透镜进行了合成全息实验，结果表明，利用所设计的重叠投影透镜和适当的图像处理方法，能合成出轮廓清晰、立体感强的全息立体图。

为了研究1维掺杂光子晶体中光波的全反射贯穿特性，利用传输矩阵法计算了TE波在大于全反射角入射1维掺杂光子晶体的透射率。结果表明，在透射波中发现了全反射贯穿效应，得出了1维掺杂光子晶体的全反射贯穿效应随入射角、杂质厚度、杂质折射率以及周期数的变化特性。这些特性可以用于设计光子晶体滤波器。

为了研究1维平板掺杂光子晶体中电磁波的模式及其缺陷模特性，推导出1维平板掺杂光子晶体中电磁波的各个模式满足的条件，利用特征矩阵法计算出TE波和TM波各模式的缺陷模随模式量子数和平板厚度的变化规律，得出了一些不同于1维非受限掺杂光子晶体缺陷模的新特征。结果表明，电磁波的模式由模式量子数确定，缺陷模与模式量子数和平板厚度有关。