建立了齿圈局部故障调频现象模型, 分析了故障轮齿啮合频率及其倍频两侧边频带的产生机理, 给出了齿圈局部故障特征频率的计算公式, 建立了倒频谱分析模型。采用激光自混合传感器, 分别从径向和轴向两个方向采集齿轮箱振动信号波形。在齿轮箱1Hz和2Hz两种不同输出转频下, 分别研究了无故障齿轮箱和故障齿轮箱的振动信号特征。通过实验研究验证了理论推导结果。

在基于匀速直线运动的运动模糊图像的复原中, 点扩散函数（PSF）的两个参数（运动模糊角度和运动模糊尺度）的估计是研究的重点。为了能够准确地估计出PSF的模糊角度, 提出了在一种新的改进倒频谱域中采用位平面分解提取和Radon变换相结合的方法。并在已知运动模糊角度的基础上再对模糊图像采用差分自相关处理, 得到运动模糊尺度。将上述整个算法用Matlab进行仿真实验。实验结果表明: 该算法在获取运动模糊参数的效率和准确度方面较现有文献的同类算法有所提高, 得到的复原图像也更加清晰。

受目前电荷耦合器件(CCD)性能的限制，在数字全息技术中通常采用同轴数字全息记录光路来充分利用CCD的采样空间，以提高数字全息的测量性能，然而同轴数字全息存在再现像与直透光场及其共轭像重叠的问题。为实现同轴数字全息的实时高分辨记录测量，在单步相移倒频谱技术的基础上提出了基于双CCD的单曝光倒频谱相移同轴数字全息技术，并给出了该技术中两个CCD镜像重叠位置调节标定的方法和实现两个CCD并行π/2相移的光路结构方案这两个关键技术。实验结果表明基于双CCD的单曝光倒频谱相移同轴数字全息技术有效解决了再现像与直透光场及其共轭像分离的问题，初步实现了同轴数字全息的实时记录和再现。

在数字全息技术中无透镜傅里叶同轴数字全息具有高分辨, 再现速度快等优点, 因此有着广泛的应用前景, 但它也存在再现像与直透光场及其共轭像重叠, 较难分离的缺点。针对这一问题, 在分析了无透镜傅里叶同轴数字全息图记录和再现原理的基础上, 提出了单步相移倒频谱技术, 并在理论上分析了该技术对分离出清晰再现像的可能性和该技术适用的关键条件。通过仿真实验进行了验证, 结果表明: 单步相移倒频谱技术能够较好地解决无透镜傅里叶同轴数字全息技术中再现像与直透光场及其共轭像重合这一困难, 得到清晰的再现像; 同时给出了实际实验中单步相移倒频谱技术能够适用的条件参数, 这为后面的进一步实验提供了参考依据。

当前运动模糊图像的复原主要依赖于模糊参数的准确鉴别和高质量的复原算法。为了更加准确地鉴别出运动模糊图像的模糊参数，提出了一种基于倒频谱鉴别模糊参数的方法；通过对模糊图像倒频谱实施直方图均衡化和阈值分割提取模糊信息，然后进行Radon变换来确定模糊方向；通过对倒频谱进行数学形态学滤波来提取模糊尺度。针对运动模糊图像的复原，提出了基于偏微分方程的全变分复原算法，通过选择不同的λ值来获得最佳复原效果。通过对多幅仿真模糊图像和真实模糊图像实施的模糊参数鉴别和复原实验，证实了模糊参数鉴别的准确性和可靠性以及全变分复原算法的优异性尤其是抗噪性。