针对空域结构相似性评价方法在几何失真图像及噪声污染图像的质量评价中存在的不足，在考虑人眼视觉特性前提下，研究了一种基于人眼视觉的小波域结构相似度的图像质量评价方法（WDSSIM）。该方法首先将参考图像和失真图像进行小波变换，以获取不同尺度和频带的子带图像，并根据人眼视觉JND 模型，获取人眼视觉对参考图像的带间敏感度和各子带的带内敏感度；然后，以带内敏感度因子为权值分别求取参考图像和失真图像同一尺度和频带的子带图像之间的结构相似度；最后，以带间敏感度因子为权值对各子带对的结构相似度进行加权归一化，获得整幅图像的结构相似度。实验结果表明，WDSSIM 方法符合人眼视觉特性，相比传统的客观评价方法，与主观评价结果的一致性更好。

在同轴相移数字全息实验中,相移量的准确性、稳定性对实验结果起着很重要的作用,因此相移器的研究已成为相移数字全息实验研究中的一个重要内容。在以往应用的相移器中,大多是通过机械驱动改变光程来实现相移,这种方法会使光路变得复杂。提出了一种新型的相移器――液晶光调制计算全息相移器,它将大大简化光路的设计,同时避免机械运动,实现相移量的全数字化控制。该相移器是基于计算全息原理和傅里叶变换的位移定理所提出的,它将液晶显示器(LCD)作为光学显示元件,通过适当改变显示在液晶显示器上的计算全息图的编码,使其同时实现波面变换和相移。给出了液晶光调制计算全息相移器的理论分析,并通过实验测量表明其相移量的波动范围仅在0.036 rad以内,具有很高的精确性、可重复性和稳定性,最后验证了该相移器用于同轴相移数字全息实验的可行性。

用菲涅耳衍射和振幅全息的理论,分析了数字全息的物像关系和再现像的分辨率,并进行相应的数值模拟和实验研究。研究结果表明

光学图样识别(OPR)由光学相关来实现,传统的光学相关通过两物体相关峰的尖锐度来判断两物体的相似程度.分数傅里叶变换同时包含了空间域和空间频率域信息,分数相关也可以用于光学图样识别.针对传统相关难以识别微小差异图样的缺点,将分数傅里叶变换和分数相关引入差异相关系统,提出了一种基于分数相关的识别方法.给出了实现这一方法的光电混合系统.计算机模拟处理的结果表明,通过调节分数傅里叶变换的级次,该方法不仅能有效地识别与参考图样有微小差异的图样,而且能提供差异的位置信息.随着分数相关的级次渐变为0,得到的分数差异相关峰逐渐退化为两信号之间的差异;随着分数相关级次渐变为1,分数差异相关渐变为差异相关的结果.

用解析模型详细、深入的分析了更接近实际的非理想情况下新的幅度相消定位方案(互换式幅度相消定位)的性能:分析了探测系统的分辨率和灵敏度有限及非完全交换时交换式幅度相消定位方案的定位性能;讨论了非完全交换时系统参量和异质子参量对其定位能力的影响。结果表明:新方法可减小相对幅度和相位及异质子参量对系统的影响,明显地提高定位精度,探测到尺度和吸收系数更小、深度更深的异质子。

对镀膜双层硅微机械谐振器的光热激励进行了实验研究,在大气环境下对硅微谐振器进行了光激电拾实验测试和光激光拾实验测试。成功观测到了硅微谐振器的一阶、二阶和三阶谐振状态。在光激光拾实验测试中提出了一种新颖的“单光源实验测试方法”,即:使用同一光源同时实现硅微谐振器的光热激振和微弱谐振信号的提取,这与传统的“双光源实验方法”相比,简化了实验系统,有利于实用化开发。

提出一种新的超分辨记录点的读出技术D超分辨反射膜技术,详细分析了其原理。用该技术,以Sb为超分辨反射膜,SiN为介电层,在激光波长为632.8 nm和光学头的数值孔径为0.40的读出光学系统中实现了直径为380 nm的超分辨记录点的读出。同时研究了Sb薄膜厚度对读出信噪比的影响规律,发现最佳的Sb薄膜厚度为28～30nm,所得的信噪比为38～40 dB。

用反三角函数表述的单频干涉仪瞬时相位的解析计算模型通常是分段或不连续的,不利于系统性能的综合分析。这里提出了基于神经网络的干涉仪瞬时相位的连续型计算模型,给出了网络学习方法。仿真研究结果表明,该模型对干涉仪瞬时相位的辨识精度优于0.5°,同时对干涉仪的光强波动有良好的鲁棒性;实验结果验证了这一点,为进一步提高单频干涉仪信号处理精度奠定了基础。此外,简要述及了该模型在其他测量领域,特别是速度 加速度测量领域的应用前景。

在利用激光多普勒效应进行远距离处固体面内位移测量时,散射光的多普勒信号强度、信噪比及信号质量是位移测量的极重要参量,它们直接影响位移测量的距离和精度。为此研究了激光多普勒差动方法、锁相放大、数字滤波等技术,设计出能获得最好结果的差动光路以及高灵敏度、高Q值的锁相放大器和能重构丢失信号的同态滤波系统等,实现了50 m处固体面内位移测量,其最大相对误差可以达到1.5%。

从人眼的双目视觉理论出发，研究了在双眼所能观察的视觉空间内，三维物体的信息量、全息图的信息量以及它们之间的关系问题，并给出了具体的计算方法及结果，为全息图信息压缩提供了理论依据和压缩途径。