针对远程泵浦传输系统高功率泵浦光传输受限问题，文章基于随机分布反馈光纤激光器的工作原理，创新性地提出了一种新型远程泵浦传输方案，通过高反射率的光纤布拉格光栅增强泵浦光的受激拉曼效应，输出目的泵浦光功率。对新型远程泵浦传输系统的传输性能进行了测试，测试结果表明，实验数据和理论计算数据一致；与传统远程泵浦传输系统相比，新型远程泵浦传输系统提高了泵浦的入纤光功率，延长了传输系统的传输距离。

利用图像质量评价算法评价彩色图像时,往往会导致彩色图像色彩信息的损失和整体性的破坏,进而使得评价结果与主观评价结果不一致。由于图像越模糊其包含的高频分量越少,基于四元数傅里叶变换,提出了一种无参考彩色图像质量评价算法。首先,利用四元数矩阵表征彩色图像并对其进行四元数傅里叶变换,得到了彩色图像傅里叶变换的频谱。其次,求出高频分量的阈值。最后,利用频谱中大于阈值的像素数目来对彩色图像质量进行评价。实验结果表明,预测结果具有较好的准确性和单调性,且与人的主观评价结果较匹配。所提算法具有较好的抗噪性,计算复杂度较低,总体性能好于现有算法。

针对水中受激布里渊散射阈值和增益这两个重要特征参量，理论分析了温度和盐度对水中受激布里渊散射增益的影响，同时采用耦合波方程与平均衰减系数相结合的方法，研究了阈值与温度和衰减系数的相关性.研究结果表明，受激布里渊散射的增益与温度和盐度正相关，随着温度和盐度的升高，受激布里渊散射增益增大；而受激布里渊散射阈值随着温度的增加而减小，随着衰减系数的增大而增大.研究结果对了解水中的受激布里渊散射过程提供理论依据.

为了提高湍流图像的空间分辨率, 提出了一种基于小波域Curvelet变换(wavelet domain Curvelet transform, WDCT)的湍流图像去噪算法。该算法根据湍流退化图像噪声的统计特性, 结合贝叶斯萎缩方法优化阈值选择。首先, 对含噪湍流图像进行单层二维离散小波变换, 接着提取高频系数并对它作快速离散Curvelet变换, 最后根据贝叶斯准则估计阈值T, 改进阈值的自适应选取方法, 获得最优阈值, 最后给出湍流图像去噪实现过程。为验证本文算法, 根据客观评价标准峰值信噪比(peak signal to noise ratio, PSNR)和均方根误差(mean square error, MSE), 对模拟图像和实测湍流图像进行去噪实验。与DWT-NABayesShrink算法、UWT算法相比, 视觉效果更好, PSNR值分别提高7.27%和4.92%, MSE值分别降低26.3%和23.1%。本文算法得到较清晰的目标图像, 对湍流退化图像去噪有一定的应用价值。

湍流廓线激光雷达是近十年出现的测量大气湍流强度廓线的新技术，目前数据处理已成为该技术的关键环节。对湍流廓线激光雷达的数据处理方法进行了详细地描述，重点研究了双光斑图像背景阈值计算方法与大气湍流强度廓线反演算法。比较了迭代法、最大类间方差法和统计法三种背景阈值计算方法分别在强信号与弱信号下的计算结果，得出统计法是比较适合双光斑图像的背景阈值计算方法。在背景阈值计算的基础上对图像进行分割并计算得到双光斑的质心距，统计多帧图像的质心距起伏得到达角起伏方差。然后利用HV-21模型模拟了从到达角起伏方差反演大气湍流强度廓线的算法，所得结果与原始值大小相近、整体变化趋势一致，但是不能反映原始值的细节变化趋势。

最小可分辨色差通常使用基于人眼观测的主观方法测量，精度不高。为了提高测量精度，利用人眼敏感度函数Barten模型建立起来一种客观测量模型。即彩色四杆靶图案被成像系统接收，经色彩空间变换、傅里叶变换、人眼敏感函数处理，当测试图案敏感度值与由人眼敏感度函数决定的人眼敏感度阈值相匹配时，将此时的图片转换到CIELAB颜色空间并计算色差，记录不同空间频率四杆靶的测试结果并与主观测量结果相比较。结果表明：基于人眼视觉模型的客观测量方法与主观测量方法所得结果相一致，即所提出的客观测量方法是可行的。

提出了一种基于场景的红外图像非均匀性校正算法。该算法结合了两点定标校正算法和基于场景的改进的恒定统计算法,将两点校正算法的校正系数作为恒定统计算法的系数初值,并引入阈值进行运动状态检测,对运动场景和非运动场景分别进行系数更新。实验表明,该算法可以实现对红外图像非均匀性的校正,对于本文实验中的视频图像,在100帧时算法收敛,其收敛时间优于其他传统基于场景的非均匀性校正算法,并一定程度上抑制了“鬼影”现象。

将基于布里渊光时域反射计(BOTDR)的光纤传感技术引入高铁声屏障结构受损监测中。对立柱倾斜的受损情况进行分析，从理论上得出了立柱倾斜时，立柱顶部相对于初始位置的偏移量与BOTDR测得的光缆应变值之间的对应关系，利用该关系得出不同偏移量下系统的报警阈值。此外，报警阈值的大小也与立柱上光纤粘贴点的高度h相关，报警阈值随着h的增大而增大。同时，本文还搭建了实验系统，实验结果与理论计算结果相吻合。

全息相机系统对海洋微生物和粒子的研究与分析有着广泛的应用前景。然而这种特殊的成像技术（全息成像技术）和成像环境（海底）使拍摄的全息图存在多种不同的斜条纹噪声。斜条纹噪声的存在严重影响了海洋生物全息图重建像质量和进一步处理。抑制普通条纹的方法已不再适用于研究对象。因此，提出了一种有效的去噪方法。针对周期斜条纹噪声，利用局部阈值法寻找噪声频率位置，再采用高斯陷波滤波器滤除。针对非周期斜条纹噪声，通过直线方程模拟非周期斜条纹噪声的频域亮线响应，然后采用局部陷波滤波器去抑制。实验证明，该方法能有效滤除周期斜条纹噪声和较大程度地抑制非周期斜条纹噪声，并能有效保持有用信息。