高光谱显微成像(HMI)是一种新型无损光学诊断技术，其光谱数据能够反映样本的内部微环境变化，图像数据可以反映样本空间结构信息，因此可以作为癌症诊断工具，在未来具有广阔的应用前景。但HMI数据量大且数据结构复杂，将其应用于癌症诊断领域需要进行系统详细的数据解译。设计并搭建了一套推扫式HMI系统，并编写了系统控制、数据采集和数据分析软件，可提供多种基于机器学习的数据处理方法。基于MATLAB编制了具有图形化用户界面的HMI数据采集和数据分析软件，该软件可给出分析结果，为医生病理诊断提供了便利。利用该系统和软件进行皮肤癌的分类与分期研究，验证了系统的性能。HMI系统的光谱范围为465.5～905.1 nm，光谱分辨率约为3 nm，视场尺寸为400.18 μm×192.47 μm，放大倍率为28.15，实际分辨率范围为1.10～1.38 μm。分别采集基底细胞癌、鳞状细胞癌和恶性黑色素瘤组织的HMI数据，利用图像数据实现了三种皮肤癌的分类，准确率为85%；利用光谱数据实现了鳞状细胞癌的分期鉴别，准确率达到96.4%。

传送网络运营维护人员需要一个融合的系统未管理 SG传送网络，这个系统需要包含软件定义网络（SDN）控制器、自动交换光网络（ASON）控制／管理平面和网元管理系统／网络管理系统（EMS／NMS）功能。 基于此需求，根据管控系统（MCS)的概念，探讨了现有网管技术向 MCS演进的趋势及架构，并对其统一图形用户界面平台、统一网元接入方式、统一对象数据模型和功能模决、开放的应用程序编程接口、云上的灵活部署、增强的安全管理和智能运维等新功能特征进行了介绍。

为了实现对早期、小规模溢油检测及预警, 采用对外界介质折射率微小变化敏感的表面等离子体共振传感技术, 设计搭建了一套小型溢油检测实验装置, 创建了一个基于表面等离子体共振设计的GUI界面用于选取传感参量, 并通过C++编译了一套具有数据采集、存储、处理以及显示功能的软件用于数据处理以及提前预警, 进行了理论分析和实验验证, 取得了折射率为1.4451, 1.4774, 1.5299的原油样品的表面等离子体共振响应数据。结果表明, 实验数据与仿真结果相符, 该装置可用于海上溢油检测实验研究, 其软件设计满足预警需求。这一结果对海上溢油检测是有帮助的。

为了改进太赫兹无损检测过程的有效性和可靠性, 搭建了一套可以快速进行太赫兹无损检测的可视化系统。系统采用设计的太赫兹调频连续波成像装置来采集检测数据, 利用MATLAB的图形用户界面开发一套集成图像处理和3维重构等功能的可视化软件平台来分析数据, 并用该系统来检测一个内部含金属的高分子隔热瓦样件。结果表明, 搭建的太赫兹无损检测可视化系统能对高分子隔热瓦的内部结构进行有效观察检测, 并运用其软件平台的内部图像处理算法进行合理分析, 将内部预埋金属缺陷的大小以及轮廓直接显示在计算机上, 提高了无损检测结果的准确性, 大大降低太赫兹无损检测的难度与数据分析周期。该系统的设计在实际工业应用中具有高效、简洁、实时的特点。

为了实现人机交互界面的高效率开发，设计了基于实时操作系统的通用GUI设计平台，对该平台所采用的命令/数据传输算法和交互界面/主控端同步算法进行研究。使用S3C2440处理器直接驱动TFT液晶屏和四线电阻触摸屏建立硬件平台，接着移植实时系统到该平台，然后利用实时系统中的任务与交互界面中的按键关联的算法和传输数据与系统中断关联的算法，建立惟一的“命令—数据”传输通道，最后通过串口与主控端协同，实现交互界面与主控端的同步。测试结果表明，使用该平台分别设计了主控端程序和与之相配的2阶交互界面，完整地实现了界面的切换，数据/状态的显示，命令/数据的传递，与传统的界面/主控一体化设计方法相比降低了90%以上的调试时间，随着界面复杂度的增加，调试的时间可减少到传统方法的5%以下。基本满足多种场合图形用户界面设计的需要。

设计了基于三星S3C2410微控制器的TFT-LCD驱动控制系统,并将其与Micrium公司的μC/GUI图形用户界面整合在一起,形成了一个方便小巧的嵌入式系统应用软件开发平台。详细分析了如何利用ARM9的LCD控制器进行LCD的驱动,并介绍了将该驱动程序移植到图形用户界面μC/GUI的过程。