为了检验各颜色匹配函数(CMFs)计算不同年龄观察者锥细胞响应的表现, 利用比较法实验得到56名观察者对5个色中心的20对近同色异谱色样对目视评价色差数据, 与不同颜色匹配函数比较, 分别计算标准化残差平方和因子与相关系数。结果表明, 各颜色匹配函数测试不同年龄段观察者的结果差异较大。对年轻观察者, S2, S6表现较好, CIE1931的计算结果较差；而对老年观察者, CIE1931表现较好, CIE1964的计算结果较差。选用CIE1964颜色匹配函数优化D65光源照明下不同年龄段观察者锥细胞响应, 优化后的CIE1964计算性能有所提高；同样, 检验LED光源照明下的实验结果, 测试性能也有所提高。

为了验证小尺寸光源的不舒适眩光评估模型对LED的适用性，使用两种色温的白光LED产生不舒适眩光，在4种眩光源亮度和4种观察角度下进行实验，并在每种条件下进行deBoer评分。实验结果表明，白光LED的偏心角增大，会增加亮度对比度；白光LED的亮度越大，偏心角越小，则deBoer评分越高，即产生更多的不舒适眩光。对小尺寸光源模型UGRsmall以及位置系数修正模型UGRS1和UGRS2进行实验验证，结果表明模型计算值与主观实验不舒适眩光评分的相关性较高。将UGRS2模型增加优化系数并进行优化得到模型UGRSa，将偏心角加入模型UGRsmall并修正后得到UGRSk，UGRSa和UGRSk均具有更好的性能。

如何有效矫正随人群起伏很大的人眼像差, 提高人眼自适应光学系统的人群适用范围是临床应用面临的最大难题。旋转双柱面镜散光补偿技术是一种使用灵活、低成本的散光补偿方法。给出了旋转双柱面镜散光矫正的理论依据, 并搭建了基于远场光斑形态的散光自动补偿实验系统, 验证了旋转双柱面镜散光矫正理论的正确性。在此基础上, 将旋转双柱面镜与人眼自适应光学系统相结合, 利用哈特曼波前测量数据调整双柱面镜, 实现了(-4~0 Dc)散光的全自动补偿, 补偿精度优于0.1 Dc, 并验证了实际人眼散光补偿效果。该技术结合Badal调焦可以为人眼自适应光学系统的大规模人群适用提供一种经济有效的低阶像差补偿方案。

视网膜成像质量的下降会减弱视力等视觉功能, 直接影响人们的日常生活。人眼像差是影响其像质的主要因素, 为了提高视网膜像质, 常用自适应光学矫正人眼像差, 以获得接近衍射极限的分辨力或理想像质。矫正波前像差的过程需要以分辨力或像质的评价作为依据。其评价方法大致分为基于瞳孔面和成像面两种, 这两种方法主要表征成像系统的分辨力, 但不能直观和定量地评价像质。而基于成像面的光学传递函数(OTF)法需要借助曲线面积等才能定量地评价像质, 且不同空间频率的像质不同。为此, 计算携带人眼像差的OTF, 以此模拟人眼成像过程, 直观地表征了像质变化。并重新定义均方根误差和相关系数, 分析人眼像差对它们的影响, 量化地反映各项像差矫正前后的像质变化。

为了准确、稳定地测量分析光柱镭射纸张及其印刷品的颜色，在分析了纸张微观结构的基础上，选用积分球式分光光度计，在纸张(或印刷品)的不同光柱周期内进行采样，同时在纸张（或印刷品）固定位置处旋转不同角度采样。将采集到的数据进行数学统计分析，建立了两种光柱镭射纸和印刷品的颜色色度值测量和色差计算方法。与现有方法相比，该测量方法在提高了工作效率的同时，也较大地提高了测量精度。该方法可为包装印刷企业的纸张、印刷品质量检测提供高效且客观的评价手段。

为准确客观评价和优化固态体积式真三维显示中的闪烁现象, 提出一种隔层扫描的光阀矩阵刷新方法。采用傅里叶变换分析成像光信号在不同扫描模式下的频域能量分布, 在时间对比敏感度函数加权幅值谱强度(CSWA)评价模型的基础上, 提出时间对比敏感度函数加权幅值谱对比度(CSWC)方法。两组视觉感知实验的结果与CSWC评价模型的估算结果的Pearson相关系数达到-0.99。结果表明, 所提出的隔层扫描方法可以减轻真三维显示的闪烁, 所提出的CSWC评价模型实现了对真三维显示闪烁程度的客观量化评价。该结果对基于深度融合原理的三维显示闪烁程度优化和观看舒适度提升起到积极的指导和推动作用。

基于双目视差的立体显示系统中, 不恰当的图像景深分布是引起视疲劳的主要原因, 因此提出一种新颖的立体深度调整方法以提高立体显示观看视觉舒适度。该方法以原始立体图像作为输入, 应用图像谱残差提取的方法获得立体图像的视觉显著性, 结合特定的观看条件建立视疲劳指标模型, 获取特定图像在特定观看条件下的最佳零视差平面(ZDP)。根据最佳ZDP对原始输入左右视图进行视差调整, 从而获得视疲劳指标最小的立体图像。为了进一步验证该方法对立体显示视觉舒适度的提升效果, 设计并完成了相应的视觉感知实验。实验结果表明, 该方法显著提高了立体显示观看舒适度。

针对多光谱成像系统采集的织物图像的颜色色差分析问题, 提出了一种基于仿射变换与Levenberg-Marquardt (LM)算法的图像配准方法。从配准角度出发, 利用提出的配准方法将标样图像与打样图像配准后进行空间色差分析。多光谱系统采集的织物图像的形变, 包括平移、旋转、缩放和错切变换, 符合典型仿射变换模型。提出一种新的方法来估计仿射变换矩阵, 该方法对两幅图像的对数极坐标幅度谱积分曲线进行匹配, 将仿射变换矩阵求解转化为一个非线性最小二乘拟合问题, 进而利用LM算法搜寻最优参数值, 同时引入分块配准以得到更好的配准效果。实验结果表明, 与传统基于Fourier-Mellin配准算法和基于尺度不变特征变换的特征点配准算法相比, 提出的算法可获得更好的配准效果, 可有效解决具有周期性元素的织物图像配准问题, 有助于织物图像色差评估。

提出了一种基于颜色信息的大区域紫边矫正方法。在研究紫边成因的基础上, 结合色差理论对传统紫边检测方法进行了改进; 在矫正紫边时, 提出了利用物体颜色信息的分类矫正方法以及规避错误矫正的措施, 并对残留紫边进行了矫正, 从而在有效地矫正紫边的同时, 减少了矫正误差。实验结果表明, 相比已有方法, 该方法对图像中各种场景下的大区域紫边均有更好的矫正效果, 矫正后的图像在主观视觉和客观数据指标上均有明显提升。

基于聚合物稳定胆甾相液晶（PSCT）光阀的固态体积式真三维(3D)显示体，在状态转换瞬间其雾度和透射率的非线性变化会引起成像亮度变化，并引起深度图像间的串扰。通过分析PSCT光阀的光电响应特性和显示体驱动方式，推导出显示体成像亮度的变化函数，并据此计算出子帧亮度和灰度级偏差。通过调整光阀的驱动时序和重新分配数字微镜器件子帧，结合伽马校正，实现了灰度级的修正。给出了在真3D样机上显示的灰度级修正前后的3D成像，实验结果表明，该方法在亮度损失较小（约6%）的前提下，有效地修正了真三维成像的灰度级偏差，并基本消除了深度图像间的串扰，在一定程度上提高了3D显示的成像质量。