从光电隐身技术内涵入手, 介绍了红外隐身和激光隐身的表征方法, 对隐身材料性能进行了深入分析。基于光电隐身的表征方法和具体应用, 对光电隐身效果的测量与评估做了初步探讨, 提出了激光与红外隐身的外场测量与效果评估方法。

以计算机视觉理论为基础, 研究了基于立体视觉的三维重建技术。 早期的三维重建技术受到理论研究水平的限制, 建模过程需要专用设备如视觉坐标测量机来实现, 且摄像机的运动受到严格的限制。 在非特定环境下, 对不特定模型采用普通的数码相机进行三维重建。 该系统切实可行, 操作简单, 可以精确地恢复出二维图像检测方法所不能提供的物体的位置、几何形状等三维信息。

介绍了Tm:YAP脉冲激光器泵浦的中红外固体激光器。首先介绍了Tm脉冲激光器, 由实验分析, 对YAP固体激光器腔型结构进行优化, 确定了适合泵浦ZGP OPO的YAP激光器腔型, 得到较理想的2 μm脉冲激光输出。中红外固体激光器由优化后的Tm:YAP激光器泵浦ZGP光学参量振荡器(OPO)组成, 最终得到输出功率达瓦级以上的3~5 μm激光。

随着激光技术的发展, 激光复杂大气环境下的传输特性一直是激光领域的研究热点。综合激光大气传输的Lambert-Beer 定律, 结合瑞利散射、米散射等经典理论, 设计出一套仿真系统, 可以模拟激光在复杂大气环境中的传输过程。同时, 为了得到经过湍流之后的最终光场, 采用基于傅里叶变换的多层相位屏模拟湍流产生的随机扰动, 仿真出光斑随传输距离的演变过程。

针对空间光学系统长焦距、大视场、轻质量、小外形尺寸、大相对孔径、高成像质量的特点和发展趋势, 利用ZEMAX 求解并优化空间相机共轴三反光学系统的结构参数, 设计出了焦距为 5 000 mm, F 数为 10 的共轴三反射光学系统。设计结果表明: 该系统视场角达8°, 空间频率为50 lp/mm, 调制传递函数值均大于0.4, 接近衍射极限, 满足高分辨率空间相机不同的使用要求。该设计对空间相机红外光学系统结构选型、设计与制造具有一定的理论指导作用和意义。

随着光纤激光器的激光输出功率及光束质量的不断提高，大功率光纤激光器的应用领域不断拓展。组束技术是提高光纤激光器输出功率的有效方法。分析了非相干组束和相干组束的理论，并进行数值仿真。综述相干组束技术的最新发展，对光纤激光器相干组束的研究具有参考价值。

光学表面检测的绝大多数情况中，被测光学表面或光学系统的出射波面总是趋于光滑且连续的，这样的波面函数一定可以表示成一个完备的基底函数的线性组合。因此常用Zernike 多项式作为基底函数对测量得到的离散数据进行拟合，把实际波面或面形表示为Zernike 多项式各项的线性组合。文中研究了Zernike 多项式阶数对拟合精度的影响，以及采样点数对拟合精度的影响。得出Zernike 多项式拟合波面并非阶数越高越好，阶数过高会使拟合结果出现病态。因此拟合波面要选择合适阶数的Zernike 多项式。当多项式阶数选定时，采样点数多有利于提高拟合精度，但采样点的多少并不是提高拟合精度的先决条件。

利用光学窗口“猫眼效应”进行的激光主动探测易受探测激光波长的影响。建立透射式光学系统猫眼效应的色差理论模型，分析了由探测激光波长与透射式猫眼系统工作波段不匹配所产生的色差对激光主动探测的影响，并设计实验对理论分析结果进行验证。结果表明：由探测激光波长与透射式猫眼系统工作波段不匹配产生的色差，使猫眼系统的焦点发生偏移，导致激光主动探测的回波发散角明显增大、回波接收功率显著降低。得出结论：在对透射式猫眼系统进行激光主动探测中，探测激光波长应与猫眼系统的工作波段相匹配。

针对环境对红外搜索跟踪系统作用距离的影响，分析了传统作用距离方程中与环境有关的参数，进而改变了作用距离的表达形式。在新的作用距离表达式中，等效噪声功率充分反映了包括环境噪声因素在内的各类噪声的大小，通过分析探测器数字图像中噪声统计特性，并依据探测器灰度灵敏度估算了等效噪声功率，从而达到在不同的实际应用环境中估算红外系统作用距离的目的。通过试验分析得出结论，相对传统作用距离方程，改进的作用距离方程计算结果更接近实际作用距离。

在介绍脉冲激光测距原理的基础上，分析了影响脉冲激光测距精度的两种主要原因，脉冲时刻鉴别误差和时间间隔测量误差对测距精度的影响。指出了针对这两种原因的解决措施，介绍了采用高通容阻时刻鉴别法和差分延迟线法时间测量等技术，实现较高的测距精度的方法，对其工作原理作了介绍。

由III-V 族半导体材料InAs/GaSb 或InAs/Ga1-xInxSb 构成的II 类超晶格(T2SL)光电探测器近年来在理论结构设计及试验器件实现方面进展显著。带隙工程和能带结构工程使得T2SL 比碲镉汞材料具有某些优势，特别是很小的窄带隙方面。这些特有的性质，例如较大的有效电子质量、重空穴带和轻空穴带之间的较大间距可以抑制俄歇复合，使其成为一种很有吸收力的甚长波红外(VLWIR)探测器材料。通过归纳和分析近年来刊发的有关文献资料，介绍了T2SL/VLWIR探测器发展中的有关问题，例如基本概念、结构、性能优化、数值建模、电学性能等。

介绍了车载稳瞄系统的结构组成与工作原理, 对如何消除惯性导航设备和转台之间的安装误差进行了分析, 针对两轴伺服转台提出了基于坐标正变换和逆变换的2种视轴稳瞄算法, 并给出了对应的控制方案, 通过实际系统的成功应用验证了算法的准确性。

利用传输矩阵法对折射率渐变的一维复周期全息光子晶体的带隙结构进行了数值计算，分析了针对记录材料重铬酸盐明胶，在这种光折变介质中存在光子带隙，继而讨论了折射率、折射率调制度、以及介质厚度对光子带隙的影响。通过计算发现，在制作光线正入射时，折射率和折射率调制的改变不影响禁带位置，禁带宽度随着所使用的记录介质折射率的增加而减小，随着介质折射率调制的增加而增加；能够形成一个较好的禁带，对记录介质的厚度要求起码要为8 μm。

热辐射高温光纤传感器是以光纤纤芯的热点所产生的黑体辐射现象为基础来传感温度的一种器件，对于传感器而言关键的是传感头材料。通过对热辐射测温原理进行理论分析，并简单阐述了高温光纤传感器的工作原理及传感头材料的特点，进而提出了三种高温传感头材料，并对其材料的结构和性能进行了深入的研究，特别是用于超高温测试的氧化锆晶体传感头材料。

为了获得图像最佳拼接效果，对相邻图像间变换矩阵的求解问题进行研究，提出了一种全稳健的图像拼接算法。此算法采用SIFT进行特征点提取，初步得到了特征点匹配的伪匹配集合，并运用稳健的误差阈值法将伪匹配点集合划分为内点和外点，在内点域上运用误差的最小二乘优化算法精确地估计出了图像间的点变换关系，最后采用颜色插值对交接处进行颜色过渡。整个算法对有较大误差或错误的特征点数据迭代过滤，并用提纯后的数据来做模型估计，因而对图像噪声和特征点提取不准确有强健的承受能力。在参数估计时，以特征点的坐标位置误差而不是亮度误差来构造优化函数，克服了以往算法对光照的敏感性，使算法更具有实用性。实验结果表明，该算法拼接效果理想，鲁棒性强，具有较高的使用价值。

中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术。改进中值滤波算法与传统3×3 中值滤波器相比较：滤波模板由2 个FIFO与7 个寄存器组成，简单实用；经过6 级比较可以快速找到9 个数的中值，提高了寻找中值的速度；得到的中值与原始数据经过阈值比较，做选择性替换，便于更好地保持图像细节。此算法在640×512 元红外焦平面阵列探测器上，成功实现3×3 窗口对图像进行中值滤波，运算简单速度快，在滤除噪声尤其是脉冲噪声的同时能很好地保护信号的细节信息。

在电离层的探测与研究中，瞬时多普勒频率可以很好地表明多普勒效应随时间的变化情况，从而反映电离层的变化规律。文中采用相位差分和相位建模两种瞬时频率估计方法，对实际电离层斜向返回探测系统的回波信号进行了仿真，并做出了比较分析，结果显示相位建模方法更能准确反映电离层的变化规律。

介绍了TEA CO2激光器串联谐振充电电源技术，对全桥串联谐振变换器的工作原理进行了数学分析，推导出充电回路上的瞬态和平均充电电流与谐振元件参数之间的关系。采用SG3525 和IR2110 等集成电路，设计出适合高压大功率TEA CO2激光器的高效实用型充电电源。

数据采集技术是信息科学的一个重要分支，与传感器技术、信号处理技术、计算机技术共同构成了现代检测技术的基础。详细介绍了数据采集系统的设计方案、组成结构及其特性。该采集系统由采样保持器、AD转换器、CPLD、USB控制芯片、软件设计等组成。采用Altera 公司的EPM7128 芯片为控制器的核心器件，设计了一种基于CPLD的多通道数据采集系统，可以通过USB接口对数据进行快速传输。该系统具有实现16 通道的模拟量输入，每一通道分辨率为14 位、采样速率为16 Ksps 的功能。

采用电流互感器、电压互感器和单片机等部件构建了具有经济实用特征的智能单相电机保护器，介绍了工作原理、电路组成及软件设计流程。设计中充分利用了STC12C5A60S2 单片机的超强抗干扰性及控制精确的特点，与典型的直流采样电路相结合，可在工作电流或电压超出给定的范围时，快速切断电机电源并报警，使该保护器具有电路结构简单、反应速度快、稳定可靠等优点，可应用于电压波动较大、无人看管的工作环境。

等离子体隐身是隐身技术的一个新分支。在等离子体隐身机理分析中, 重点探讨了等离子体折射隐身和吸收隐身特性。对太赫兹辐射具有的高穿透性、高分辨率和反隐身能力进行了研究。依据对等离子体隐身技术的局限性分析, 提出了采用太赫兹雷达探测等离子体隐身飞行器的可行性及技术途径。