提出了基于直线模型的相机在线标定算法。该方法通过自动跟踪视频中物件的边缘, 在线求解相机系统内外参数, 同时建立物件边缘同图像边缘的对应关系。然后, 利用物件边缘同图像边缘的对应关系, 在相机内外参数初值的基础上, 通过构建融合边缘端点信息的误差函数, 迭代优化求解相机内外参数。进行了仿真和实物实验, 分别使用提出的基于直线的标定方法和传统的基于棋盘格内角点的方法标定了相机内外参数, 并对两种方法的标定结果做了对比。结果显示: 在仅使用边缘信息的条件下, 本文方法可以获得同传统的标定法一致的精度, 标定后重投影误差(RMS)为0.6 pixel。本文方法利用具有标准尺寸的物件即能实现相机内外参数的估计, 且无需制备平面靶板便可获得与传统方法相同的标定精度, 标定过程更为灵活, 有实用价值。

为了提高中阶梯光栅光谱仪光谱定标的效率和精度，基于谱图还原算法，提出了利用汞灯多条特征谱线联合定标的思想，设计了中阶梯光栅光谱仪的在线定标算法。以汞灯为定标光源进行光谱定标实验，结果表明该算法在谱图偏差不超过限定范围时可以自动修正谱图还原模型，选择的定标波长越多、分布越均匀，定标精度越高。对于250~600 nm波段内的中阶梯光栅光谱仪，选择5个以上的定标波长可以使定标精度达到仪器理论分辨率0.01 nm。该方法实现了中阶梯光栅光谱仪的自动化光谱定标，使光谱仪在保证高光谱分辨率的前提下更具实用性，具有工程应用价值。

由于红外干涉成像光谱仪结构的特殊性, 其非均匀性在线定标与校正是工程上一直没有得到有效解决的技术难题。通过对光谱仪结构的深入分析, 对空间调制红外干涉光谱仪研究出了一种有效的非均匀性在线定标与校正方法, 并建立了相应的仿真模型, 实验结果表明算法是正确的和有效的。研究成果为星载空间调制红外干涉成像光谱仪非均匀性的在轨定标与校正奠定了良好的技术基础。

由于傅里叶变换红外成像光谱仪结构的特殊性, 其非均匀性在线定标与校正在工程上一直没有得到有效解决。首先对 IRFPA非均匀性校正的原理与算法进行了简要阐述, 在此基础上, 通过对时间调制型、空间调制型及时间空间联合调制型傅里叶变换红外成像光谱仪原理结构的深入分析, 针对这三种制式的光谱仪, 分别研究出了相应的非均匀性在线定标与校正的方法, 为星载傅里叶变换红外成像光谱仪非均匀性的在轨定标奠定了良好的技术基础。

设计了一种低成本, 低噪声, 高精度的光纤压电陶瓷相位调制系统。包括± 100 V线性稳压电源, ± 12 V线性稳压电源以及三极管压电陶瓷驱动电路。 ±100 V电源纹波电压小于 10 mV, 整个电路系统噪声系数小于 2 dB, 3 dB带宽大于 500 Hz, 输出峰峰值超过 160 V, 输出电流大于 100 mA。通过光纤 3dB耦合器形成的迈克尔逊干涉仪和光纤端面反射光干涉信号在线标定, 相位调制度的非线性度小于 5%。

在高能激光能量测量装置标定方法中，现场标定的方法可以有效地消除各种外在因素对测量结果造成的影响。介绍了3种现场标定方法，分析了这3种方法的原理以及数据处理过程。由于标定中多个参量未知，因此采用了最小二乘法拟合。对于分光镜反射率和透射率比值不确定造成的影响，采用了现场标定分光比的方法予以消除。通过对实验数据分析和比较可以看出直接传递法最简单，可有效消除环境因素、激光光斑特性等造成的影响；间接传递法可以同时消除包括分光比改变在内的几乎所有外在因素造成的影响，但是由于标定过程较复杂，测量不确定最大；交叉传递法标定过程比间接传递法简单，同时也可以消除分光镜分光比改变产生的影响，且数据处理过程是这3种方法中最简单的。