针对传统语义分割网络变化检测结果易受阴影及其他地物干扰、建筑物边界分割较为粗糙的问题，提出一种轻量级双侧输入的变化检测网络D-WNet。新网络从W-Net出发，采用深度可分离卷积块和空洞空间金字塔池化模块代替原本繁琐的卷积和下采样过程，利用右侧线特征编码器加强高低维特征的融合，同时在解码器上采样部分引入通道和时空注意力机制获取网络在不同维度下的有效特征，得到的D-WNet在性能方面有明显提升。在公开的WHU和LEVIR-CD建筑物变化检测数据集上进行实验，并与W-Net、U-Net、ResNet、SENet和DeepLabv3+语义分割网络进行对比。实验结果表明，D-WNet在交并比、F1值、召回率、准确率和运行时间等5项指标中综合表现优异，对阴影干扰及建筑物边缘区域具有更精确的变化检测结果。

航空红外光电遥感技术具有可全天时工作、机动灵活、空间分辨率高等不可替代的优势，是遥感科学、国土监测、**应用等领域的重要手段。发展航空红外光电遥感技术对我国的经济发展和**建设至关重要。近年来，航空红外光电遥感技术发展很快，在高光谱分辨率红外成像和高空间分辨率红外成像方面取得了重大突破。高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率、高辐射分辨率是红外光电仪器发展的重要方向，本文在介绍国际最新进展的同时，给出了上海技术物理研究所航空遥感团队在全谱段高光谱、面阵扫描成像两个方面的重要技术突破，成功应用于土地分类、核电站温排水监测等方面，展示了最新成果。

针对红外探测器件大阵面技术缺乏、单孔径红外探测系统难以兼顾大视场和高分辨率等问题，设计了一种基于压缩感知技术的红外大视场高分辨成像系统。该系统由成像物镜和中继透镜组成，成像物镜对场景进行大视场高分辨率一次成像，一次成像的像面经空间光调制板的调制后由中继透镜二次成像在探测器阵列，利用图像重建算法可将探测器阵列接收的图像进行恢复。设计结果显示，所提系统的工作波段为3.8~4.8 μm，成像物镜具有F/1.999的大数值孔径，视场为±16°，像元数达到1280×1024，中继透镜像元数达到640×512，成像质量完全匹配所选的探测器阵列。此外，对比现有红外单孔径探测系统，所设计的系统具有大视场、高分辨、结构简单紧凑等优势，在航空遥感探测领域具有较大的应用前景。

舰船是重要的海上目标, 航空遥感影像的实时舰船目标检测在民用领域和**安全中均具有十分重要的意义和价值。以工程应用为背景, 重点对航空遥感影像的海陆分割和舰船检测两方面问题展开研究。利用灰度信息对遥感影像进行自适应阈值分割, 结合形态学算子和孔洞填充技术, 实现海陆分割; 利用舰船几何结构特征进行直线段检测, 结合K均值密度聚类技术, 完成舰船目标检测。实验结果表明: 针对海陆分割任务, 陆地检测率为95.8%, 陆地检测错误率为5.7%, 陆地检测正确率为94.4%; 针对舰船目标检测任务, 检测准确率为94.1%, 检测虚警率为3.9%。可以较好地将影像中的海洋区域和陆地区域分割成两个相互独立的部分, 分割效果理想; 同时可以快速地完成舰船目标检测, 准确率高, 虚警率低, 具有运算简单、易于工程实现等特点。

航空摆扫成像时, 曝光时间内像点的移动是影响成像质量的重要因素。为了研究三面镜各项误差对像移量的影响, 利用齐次坐标变换法建立了像点位移计算模型, 准确地引入了摆扫镜轴系误差等常见误差项。在此基础上, 分析了三面镜加工装调误差对像点位移量的影响, 并比较了像点位移量对各误差项变化的灵敏度。接着, 根据系统调制传递函数的指标对像点位移量的范围进行了限定, 确定了高图像质量允许的像点位移量。最后, 对分配后的三面镜误差进行了蒙特卡罗法仿真。仿真结果表明, 像点位移量在10－5 m量级, 像移的MTF因子为0.97, 满足指标要求。该结论对摆扫相机的结构设计与加工装调有重要的参考价值。

为了解决航空遥感相机自动焦面检测的问题, 提出了一种利用空间滤波测速(SFV)原理进行航空遥感相机自动焦面检测的方法。首先, 在焦面检测过程中, 采集线阵CCD输出图像的Visibility值, 利用SFV信号的Visibility值与离焦量之间的关系, 通过搜寻SFV信号Visibility最大值找出最佳的成像焦面位置; 其次, 对空间滤波测速原理及Visibility与离焦量的关系进行了介绍; 最后, 对设计的实验装置在5～53.2 mm/s的典型像移速度下进行了20次焦面检测, 结果表明最大测量误差均方值为46.25 ?滋m, 小于航空遥感相机光学系统的检焦误差宽容度(76.8 ?滋m), 能够满足航空遥感相机的自动焦面检测精度要求。