构建了一种基于自监督的框架，该框架从单目立体内窥镜视频中提取多视图图像，利用图像中的底层三维（3D）信息构建对象的几何约束，实现软组织结构的准确重建。基于分割任意场景模型对内窥镜下的动态手术器械、静态腹腔场景及可形变软组织结构进行分割解耦。该框架利用简单的神经网络多层感知机来表示动态神经辐射场（NeRF）中运动手术器械和形变软组织结构，基于偏斜熵损失对手术场景中的手术器械、腔体场景和软组织结构进行正确分离。在通过使用单目立体内窥镜捕获机器人手术模拟器场景的数据集上，将所提方法的结果与其他方法进行定量定性比较。结果表明本文方法在处理腹腔体场景、软组织结构重建、手术器械的分割解耦，以及来自多视点的3D信息和运动对象的图像分割等方面显著优于当前的方法。

为确定光变油墨颜色测量的几何条件，选用不同企业提供的22个基于光变油墨印制的匀色色块，使用X-Rite MAT12多角度分光光度计进行样品的颜色测量。结果表明，在15°：0°（as15°）、45°：-60°（as-15°）测量条件下的油墨色度值与油墨生产商标定的颜色变化效果较为一致，但现有测量条件不能全面表征光变油墨的颜色变化范围。进一步地，使用R1角分辨光谱仪基于自定义的（α，β）测量条件进行样本的光谱测量，提出选用5°：0°（as5°）和60°：-55°（as5°）测量条件可测得光变油墨的最大色调变化范围。基于22个样本在不同角度下的饱和度测量结果，拟合得到45°：-40°（as5°）测量条件下可测得光变油墨较大饱和度值。使用上述3个测量条件，可全面表征光变油墨颜色再现的属性，同时也可进行不同品牌光变油墨的防伪鉴定。

立体显示、虚拟现实及头戴设备的应用研究需要对人眼视觉双目特性做更深入的研究。阈值测量是研究视觉感知特性的方法之一，人的左右眼分别观看不同的颜色，且双眼观看的颜色色差不超过双目颜色融合的阈值时，可能会感知到灰色，也就是发生了双目色调消除现象。为了研究这种特殊现象，本文设计了视觉心理物理学实验，在CIELAB颜色空间中研究双目融合范围内能够感知到灰色现象的对立颜色方向和色差阈值，并将实验结果分别在LMS、Macleod-Boynton、DKL等颜色空间中表示，为进一步研究人眼特性及双目颜色机理提供实验数据。

为检验CIE 2006颜色匹配函数（CMFs）的视角参数计算性能，选用了不同原色光谱组合的LED发光面板开展颜色匹配实验。以L1（636 nm-524 nm-448 nm）为目标原色组合，L2（676 nm-524 nm-448 nm）和L4（636 nm-524 nm-472 nm）为匹配原色组合，组织了45名色觉正常观察者在4个不同观察视角下（2.9°、5.7°、8.6°和11.0°）开展了CIE 推荐的2个颜色（红、蓝）和白色的颜色匹配实验。采集目标色和匹配色的光谱能量，分别代入CIE 2006（1°~10°）CMFs中进行计算，并以计算的Δ（u′，v′）值表示颜色匹配精度。结果表明：当观察视角小于4°时，CIE 2006 2° CMFs具有较好的计算性能；当观察视角大于4°时，CIE 2006 3° CMFs具有较好的计算性能。在对大视角显示设备呈现的颜色刺激进行测量和计算校正时，现有CIE 2006 CMFs的视角参数计算性能有待进一步改进和优化。

异常色觉检测和分类经常在入职体检、异常色觉计算机辅助识别系统和颜色视觉机制基础研究中使用。对22名异常色觉者（8名绿色盲、2名红色盲、6名绿色弱、6名红色弱）进行了D-15、FM 100-Hue和Neitz色盲检查镜测验。通过比较D-15、FM 100-Hue和色盲检查镜的测验结果，指出了色相测验在异常色觉检测和分类时存在的局限性，为各个领域内异常色觉检测和分类提供了参考依据。

研究了基于多通道发光二极管（LED）的光谱优化模拟方法。根据光谱的线性叠加原理，将各色LED光谱导入程序，通过编程使模型在指定色温条件下输出显色指数、光效、色容差等最佳组合，以指导多通道LED照明产品调光调色应用。实验结果表明：暖白光LED与RGB（Red，Green，Blue）光混合后，在3000~5000 K色温范围内具有最佳的光度色度参数组合；在5000~8000 K范围内，冷白光LED与RGB光的混合效果最佳。探讨了各最优光谱组合解的视觉功效及非视觉功效，对光谱的最优解进行了实验验证。

运用彩色图像色调、饱和度、强度（HSI）模型的H分量进行彩色图像阈值分割是一个新的彩色图像阈值化方式。考虑到H分量是一个圆形直方图，将圆形直方图断开为线性直方图，然后采用线性直方图阈值分割法进行阈值选取是一种有效途径。在信息论中，信息能量是Shannon熵的对偶，首先引入线性概率分布的累积分布信息能量概念，基于此来确定圆形直方图的断点；然后给出线性直方图上的信息能量阈值法，并基于此实现H分量圆形直方图的阈值选取。相比于基于对数运算的Shannon熵阈值选取准则，基于平方运算的信息能量阈值选取准则具有表述简单、运算速度快的优点。

多基色显示是广色域显示技术的重要发展方向，但多基色显示系统目前面临着高分辨率、高帧率多基色驱动图像的获取问题。提出一种基于广色域RGB相机的多基色驱动图像生成方法。以实际多基色LED点阵显示系统为例，首先建立了显示系统的n基色空间与标准CIE XYZ空间的转换模型，即正向转换模型；在正向模型的基础上，建立了由3基色空间到多基色空间的逆向转换模型，从而将RGB相机摄取的高分辨率彩色图像转换为n基色显示系统的驱动图像。实验中，根据典型5基色LED点阵显示器的色度参数分别建立了正向和逆向转换模型，并将ColorChecker SG色卡的广色域图像作为目标图像，完成了基色转换和色差分析。

为检验现有色度管理系统中基于CIE1931 2° 颜色匹配函数（CMFs）的颜色计算和校正精度：以3通道（636 nm，524 nm，452 nm）LED发光面板为目标设备，显示CIE推荐的5个颜色（灰、红、黄、绿、蓝）；以6通道（672 nm，636 nm，524 nm，508 nm，472 nm，452 nm）LED发光面板为比较设备，产生8种原色光谱组合。基于CIE1931 2° CMFs进行目标色和比较色的计算、调节，使其具有相近的XYZ色度值，共产生40对颜色。组织了40名色觉正常观察者开展不同观察视角（2.9°和8.6°）下的色差评价实验，共采集到6400组目视色差数据。结果表明：在比较色和目标色为L1同谱组合和L2（仅改变红色通道）组合时，CIE1931 2° CMFs可满足计算要求；在其他原色组合中，CIE1931 2° CMFs的计算校正并不适用；且随着观察视角的增加，目视色差差异不显著。

为了更为深入地研究各种因素对流光溢彩感知效果的影响，构建了一套基于LED光分布模型的流光溢彩光效模拟系统。测试对比结果表明，模拟系统可以准确地模拟真实流光溢彩的光分布和色彩融合效果。基于该模拟系统设计和完成了一系列视觉感知实验，以研究各因素对流光溢彩系统光效感知的影响。视觉感知实验结果表明，LED光强大小及其分布范围相关影响因素对流光溢彩整体光效的视觉体验具有显著性（p<0.01）影响，而其他因素包括LED层数、LED分组方法及相关显示内容选择宽度对流光溢彩光效感知并无显著（p>0.05）影响。所提出的模拟系统及初步研究结果可以为实际电视流光溢彩系统的设计和生产提供理论参考。