现有分辨率评估方法，如瑞利判据、阿贝判据、半峰全宽方法等都具有一定的应用局限性。本文采用基于切片傅里叶壳层相关(sFSC)的频域分辨率评估方法来评估系统的实际成像能力，该方法对分辨率的评估结果仅取决于图像质量，不受系统成像理论的影响，是一种客观、直接的计算方法。它将傅里叶壳层分成楔形壳层对，每个选择器都是一对镜像楔形，以改善由三维荧光成像各向异性带来的分辨率评估问题。实验结果表明，sFSC可作为一种无参考三维图像分辨率评估方法，且利用sFSC方法的分辨率结果所拟合的三维高斯点扩展函数(PSF)进行图像反卷积操作，能有效恢复图像纹理细节，提高图像信噪比，且相比于其他PSF估计方法，sFSC方法具有更好的性能。

地上生物量（AGB）是表征作物生命活动的重要参数, 对作物长势监测和产量预测尤为关键。 因此, 快速准确地获取AGB信息, 对于监测作物生长状况、 指导农业管理和提高产量具有重要的意义。 以无人机为平台搭载数码相机传感器, 因机动性强、 价格低、 空间分辨率高的优势, 能够及时准确的估算作物AGB, 已成为遥感估算研究的热点之一。 由于无人机不同飞行高度及其对应不同分辨率数码影像的AGB估算模型精度不同, 因此, 尝试在马铃薯的块茎增长期, 通过设置10, 20, 30, 40和50 m共5种无人机飞行高度, 获取不同分辨率的数码影像, 探究其对以光谱信息、 纹理特征和光谱信息+纹理特征构建AGB模型精度的影响。 首先, 基于无人机数码影像, 分别提取光谱信息和纹理特征, 通过光谱信息构建的植被指数和纹理特征, 分别结合地面试验获取的实测地上部生物量数据进行相关性分析, 分别筛选了相关系数绝对值较大的前10个影像指数和前8个纹理特征。 然后, 分别以3种输入变量整合方差膨胀因子（VIF）进行主成分分析（PCA）降维处理, 获得最佳主成分后以多元线性回归（MLR）构建AGB估算模型。 最后, 对比不同分辨率的数码影像以3种变量和同种分辨率下以同种变量构建的AGB估测模型效果。 结果发现: （1）获得的影像分辨率在0.43~2.05 cm之间变化时, 纹理特征与马铃薯AGB相关性弱于植被指数, 但都达到极显著相关水平（p<0.01）, 随着数码影像分辨率降低, 二者相关性差异明显。 （2）同种分辨率影像下, 光谱信息+纹理特征估算AGB的效果最优, 其次为单一纹理特征模型, 而单一光谱模型表现效果最差。 （3）随着数码影像分辨率提高, 光谱信息、 纹理信息以及光谱+纹理信息估算AGB的精度逐渐变好。

针对工业热电池检测中,采用大电压大焦点X射线激光源, 成像分辨率不够, 导致缺陷漏检的问题, 提出了采用小焦点射线源的改进方法。通过设置两组焦点大小不同的射线源来进行比较实验, 实验结果从拍摄效果与理论分辨率两个方面进行评估, 证明在保证射线源电压足够的前提下, 使用尽可能小的焦点, 可以有效提高图像分辨率。

目的: 本文设计了一套光声成像(photoacoustic imaging,PAI)系统,由脉冲激光、阵列换能器、临床超声(ultrasound,US)主机、软件平台以及成像样品组成。系统的图像质量、最大成像深度等重要参数需通过实验进行确定。方法: 使用本系统对黑色头发丝横截面进行成像,比较、分析光声(photoacoustic,PA)信号幅值的半极大处全宽度以量化图像分辨率。此外,使用系统对特定的光吸收体和鸡胸肉组织进行成像,确定系统的成像深度。结果: 实验结果证明了PAI系统的实现,其PA图像的平均轴向和横向分辨率分别约为0.18 mm和1.44 mm,系统的最大成像深度达到4.6 cm。结论: 本PAI系统PA图像分辨率优于US主机获得的US图像分辨率,系统最大成像深度与其他国际研究组的系统成像深度的数量级一致。通过进一步优化与活体组织实验的开展,本PAI系统将有望实现临床成像诊断。

太赫兹波成像具有电离辐射小, 对有机物鉴别力高等多种技术优势, 因而非常适合应用于非接触式、 非破坏性成像检测。 然而这种成像手段易受到成像时电磁环境干扰和设备功率变化等问题的影响, 因而存在一些特定的干扰模式, 导致大部分的太赫兹脉冲扫描图像很难获得高清晰度的图像。 利用搭建的太赫兹连续波源透射光路成像系统实现了逐点扫描式太赫兹成像。 通过阈值灰度变换算法的改进优化, 对卡片、 树叶、 一元硬币和钥匙四种样品的太赫兹波图像进行了去噪, 然后基于拉普拉斯算子对图像进行锐化增强, 并用均方误差和峰值信噪比估计等对去噪效果进行评价。 去噪后太赫兹波扫描的部分样品峰值信噪比估计值提高可达4～5 dB, 图像质量得到明显改善。 研究证明所搭建的太赫兹成像系统具有一定的应用前景。

SVOM天文卫星附属的地基广角相机阵(GWAC)含有36个广角望远镜, 其短时标的高精度自动观测建立在实时自动调焦的基础上, 本文将对广角望远镜实时自动调焦的图像清晰度评价方法进行研究和实现。文章首先比较研究了常用望远镜图像清晰度评价方法的原理及在GWAC系统上的适用性, 得出基于星像能量集中度的两种方法: 星像50%能量半径、PSF的FWHM值适用于GWAC系统。区别于常用天文软件包IRAF费时的算法, 本文提出了基于点源强度分布进行PSF拟合计算FWHM的方法, 并进一步探究了诸如拟合模型、选星标准、定心精度、拟合半径、插值方法、插值间隔、FWHM后处理等关键方法参数对FWHM计算精度与速度的影响。最终得到一套适用于GWAC实时自动调焦的清晰度评价方法, 并用C++编程实现。本文中方法FWHM计算误差为0.046 pixel,精度与IRAF相当, 计算焦点位置一致; 单图(挑选后约300颗星)计算时间为0.67 s, 约为IRAF计算时间的1/20, 满足GWAC系统自动调焦的精度与实时性需求。研究结果在GWAC系统中得到应用, 并可为其他自动化望远镜观测系统提供参考。

研制了一种短余辉、高分辨率、快时间响应的高速选通超二代像增强器,通过光纤锥与CCD进行耦合成高性能距离选通ICCD,理论分析各部件的性能及其对系统空间分辨率的影响;采用FPGA设计电路控制系统,该系统产生出纳秒级的选通门宽以实现对ICCD的数字控制,同时可以对选通脉冲宽度和延时时间进行调整以实现不同亮度以及距离目标的清晰成像,降低背景噪音以及增大成像的动态范围.此外,该系统具有增益监控和调节功能,信噪比达到20∶1 dB,在超二代像增强器阴极和微通道板输入面之间加幅度为－200 V、宽度为3 ns直流连续可调的选通脉冲以实现对增强器的选通,为了提高光电阴极补充电子的速度,在输入窗内表面光刻有线宽为5 μm、间距为50 μm正方形格栅以保证选通门宽为3 ns时光电阴极有足够快的响应速度,选通频率最高可达到300 kHz,实验测试在微通道板电压为700 V、荧光屏电压为5 000 V时增强器增益可达10 718 cd/m2 lx,ICCD系统空间分辨率达到29.7 lp/mm.

在分析白光菲涅耳非相干数字全息记录和再现的基础上，详细讨论了再现像分辨率与记录参数的关系。分别对空间光调制器(SLM)上加载一个平面波和一个球面波相位，以及加载两个球面波相位情况下，实现白光菲涅耳非相干数字全息记录和再现进行了模拟和实验研究，定量分析了成像质量与记录参数的关系。研究结果表明，基于SLM的白光菲涅耳非相干数字全息能够以单通道、无运动的方式实现三维物体的快速记录和再现。理论上，无论SLM上加载一个平面波和一个球面波相位，还是加载两个球面波相位的白光菲涅耳非相干数字全息系统，其再现像分辨率都可以达到相同的最大分辨率。但在实验研究中，由于对光源的带宽和CCD尺寸的要求不同，加载两个球面波相位时对记录条件的要求比加载一个平面波和一个球面波相位的情况大大降低。在相同的实验条件下，前者再现像的分辨率远远大于后者。