目前的自动光学检测技术受到以下两方面的挑战：难以获取足够数量的缺陷样本，且种类极不平衡；外观缺陷形态多样，种类复杂。上述问题严重影响偏光片外观缺陷的检测精度和效率。基于此，提出一种无需真实缺陷样本的深度对抗异常检测方法。采用编码器捕获条纹结构光缺陷图像的规律性特征，并通过解码器重建出无缺陷图像，再通过一个编码器模块构成无监督对抗网络，最后根据重建图像与样本图像的差异计算异常得分。在训练阶段加入合成缺陷，同时改进目标潜在损失函数，进一步提高检测精度。在一个考虑光照不均衡、噪声、相机畸变等因素的偏光片外观缺陷数据集上的实验结果表明，所提方法测试结果的area under curve达到97.9%，单张图像平均检测时间为19.2 ms，检测准确率为94.6%，均优于GANomaly等方法，验证了其有效性与鲁棒性。

结构光照明成像在近距离高分辨率物体三维测量方面具有重要应用。在传统结构光照明成像的基础上,提出了隐形结构光三维成像动态背景光干扰抑制技术,对实际目标进行了三维轮廓获取,并对动态背景光的抗干扰能力进行了详细的分析和验证。基于激光干涉原理产生的结构光,投射两束正交偏振光束到物体表面并不产生干涉条纹,采用同步相移探测技术实现结构光条纹的探测和再现。采用同步相移探测技术,可同时获得4步相移条纹图像,有效降低了背景光的干扰,提升了动态三维成像的能力。理论研究了隐形结构光的成像原理及动态背景光抑制机理,搭建了实验验证装置,获得了动态背景光干扰下实际目标的三维重建图像,实验结果与理论分析吻合。

鉴于对深海资源开发、海洋科研以及水下工程作业、考古和救援的迫切需求，使得水下光电成像技术研究和装备研制成为当前国内外重点研究方向之一。介绍了扫描激光、偏振成像、结构光成像、光-声混合成像以及水下图像处理等水下光电成像技术，分析了部分技术应用情况，并讨论了其技术特点。论文对于发展海洋资源开发、水下勘探与研究、水下救援以及**等所需的水下光电成像技术和装置具有意义。