针对核相关滤波(KCF)算法在每一帧都更新的策略使其不能有效处理目标快速运动及干扰的问题,提出了一种基于增强阈值更新的核相关目标跟踪方法。其在平均峰值相关能量(APCE)的基础上,采用将APCE阈值与APCE梯度阈值相结合的方法来判断跟踪结果的可靠性,以决定模型是否更新。其中将APCE阈值反向加强,APCE梯度阈值正向加强,当APCE和APCE梯度都高于各自阈值时更新,否则停止更新。通过定量及定性实验表明,相对于KCF算法对目标快速运动及干扰等问题的处理,该算法更加有效,提出的以梯度检测跟踪性能及阈值增强的思想对跟踪算法的设计有很好的参考价值。

阐述了星地激光通信捕获、跟踪、瞄准(ATP)系统中光斑探测相机的作用。当相机的探测器上存在坏点时，光斑探测相机的虚警率和定位精度将受到影响。分析了面阵探测器的坏点种类与来源以及星地激光通信ATP系统光斑探测相机的特点。依据相机的特点提出了对应的实时坏点检测及校正方法。设计了基于STAR1000探测器的光斑探测相机，并在该相机中应用了实时坏点校正方法。对该校正方法进行了实验验证，实验结果表明该算法能够有效抑制坏点像元，并纠正其灰度值。由于该校正方法处理延时小且能够有效降低存在坏点时相机的定位误差，非常适用于星地激光通信ATP系统。

利用梯度法对激光雷达信号进行处理，检测出突变部分的幅度和位置，根据梯度信息计算相应的平移序列，加入到原始信号中，使所得信号中不包含突变信息。利用经验模态分解(EMD)方法对去突变信号进行分解和去噪就可以避免模态混叠和突变位置附近出现的局部振荡现象。将该方法应用于实际激光雷达数据去噪过程中，实验结果表明，该方法能消除由突变引起的重构信号局部振荡现象，对信号平稳部分的噪声能有效地滤除，又能较好地保留信号的突变信息。

针对在静止背景中运动的目标对所拍摄图像造成的局部运动模糊,建立了运动速度与图像上运动模糊尺度、目标距离以及曝光时间等相机参数间的对应关系,提出了一种局部运动模糊点扩展函数的参数辨识算法。目标运动方向信息由傅里叶频谱和Radon 变换得到。当运动模糊方向调整为水平后,经图像分割,改造的Prewitt 算子进行边缘检测,二值图像与边缘图像对应区域上各行进行自相关三个步骤,运动尺度由统计信息确定,并在此基础上完成目标速度的测量。实验结果表明,本文算法对形体较为复杂目标的局部运动模糊参数辨识具有良好的效果,实验测得的运动速度与实际平均速度的误差都在7%以内,有利于自动完成,具有较好的实时性。