红外实时人体目标检测因无需主动光源、易于去除环境干扰等优点成为近年来人工智能领域的一个研究热点。当前主流实时红外嵌入式图像采集处理方式因图像传输、接口速度、工程量等技术局限, 制约了红外人体目标检测的便捷实现和实时利用。针对传统嵌入式处理器难以同时采集和处理红外数据这一影响红外人体目标检测实时性的技术问题, 研究了基于ZYNQ异构多核处理器的实时检测技术。采用FPGA+多核ARM架构, 由FPGA端实现人体红外图像的VDMA采集、预处理及显示, 由多核ARM端完成HOGSVM算法处理, 并使用TBB进行加速。实验结果表明: 该技术能够完成人体目标的实时有效检测, 兼具功耗低、开发简单、实用性强和集成度高等优点。

时间延迟积分(Time Delay Integration, TDI)探测器被广泛应用于弱光成像和航天遥感等领域，这种探测器能够在保持空间分辨率和平台运行速度的条件下有效提高探测器的等效积分时间，提高系统成像质量和探测率。近年来，红外数字域TDI探测器因具有动态范围大、积分级数连续可调和高帧频等优点而受到越来越多的关注和研究。通过对红外数字域TDI技术进行原理分析和数字系统设计，结合国产640×8中波红外数字域TDI探测器设计成像系统进行性能的分析及验证，重点研究了红外数字域TDI探测/成像系统的盲元补偿、非均匀校正、像元调整、时间延迟累加和过采样等关键技术，为未来红外数字域TDI探测器在空间遥感中的应用提供了技术支持。

提出了一种基于光谱仪近红外光谱技术(Near Infrared Reflectance Spectroscopy, NIRS)的定量无损组织氧检测系统。通过用微型光谱仪代替传统信号接收处理部分，实时测出了光源波长，并用补偿算法抵消了环境的影响。对经过均值和FFT滤波后的输出光谱信号进行运算后，得出了组织氧浓度。用前臂阻断实验验证了组织血氧饱和度(Regional Saturation Of Oxygen, rSO2)测量结果的有效性。结果显示，测量结果与理论相符，表明基于光谱仪的NIRS技术可以较好地应用于监测组织的血氧饱和度，其适应性比传统方法更强。

频率调制光谱稳频法利用参考气体对激光吸收量来反馈控制激光波长稳定，反馈信号的提取通过调节参考信号与吸收分量同相的方式实现。为免除移相的麻烦，提出利用吸收分量和色散分量的合成信号作为反馈信号，通过仿真证明可以利用合成信号作为反馈信号。该合成信号的提取利用两正交参考信号与合成信号耦合的方式实现，该方式方便了信号的提取，免除了调相的麻烦。最后还提出一种判定激光波长偏移的方法。

在多元光导探测器的工程应用中，串音是影响系统性能的一个重要因素。其中，由公共地线电阻引入的电子学串音 可以通过提高偏置电阻来抑制。本文从HgCdTe光导探测器的工作特性出发，设计了等效内阻很高的恒流偏置低噪声前置放大电路。对电 路的工作原理和噪声性能进行了分析和讨论，给出了电路的噪声模型，导出了电路的等效输入噪声表达式，并进行了电路实现和低噪声 性能测试。

动态校准系统是空间傅里叶光谱仪的关键技术之一,而动态测角作为动态校准技术的一个重要环节,其测角精度和测角范围是动态校准系统性能的保证。空间傅里叶光谱仪的工作环境要求测角算法能够实现高精度和大范围的倾角检测,基于此设计了基于瞬时激光信号功率检测的动态测角算法,介绍了该算法实现的关键技术环节,给出了实验结果。算法原理和实验结果均表明该算法可以实现精度高于0.03 rad 和范围超过±π rad 的倾角检测,可为空间傅里叶光谱仪实时获取高质量的地球大气红外辐射干涉图提供保证。

面弹簧是干涉式大气垂直探测仪中的精密部件,系统要求其在工作过程中具有较大刚度比和足够的轴向行程.利用有限元分析方法对面弹簧进行了优化设计.通过对比不同缝形面弹簧在轴向拉伸过程中的轴向刚度、径向刚度、刚度比,确定了螺旋缝形是相对最优缝形.进一步对螺旋缝形面弹簧做了系统分析,得到了螺旋缝形面弹簧中的基圆半径、螺距、旋转角度、指数、直径、开缝数、簧片厚度、材料的杨氏模量等参数在面弹簧轴向拉伸过程中,对其轴向刚度、径向刚度、刚度比的影响规律.根据有限元分析结果最终确定一组最优参数值 r0=20 mm,a=20/π2 mm/rad,θ1=πrad,b=2,φ=200 mm,n=3,t=0.2 mm,E=1.3 e11 Pa,并据此加工成实物.对实物的实测结果表明,螺旋缝形面弹簧具有的轴向行程和较大的刚度比达到了设计目标,验证了有限元分析结果的准确性和合理性.

为保持傅里叶变换光谱仪在动镜运动和外界震动等恶劣条件下动镜和定镜间的准直性,采用了相位检测法检测准直性误差的定镜自适应校正技术.介绍了相位检测法的基本原理和实现自适应校正的途径以及自适应校正系统的基本结构.采用高速压电倾斜镜作为驱动补偿元件,分析了相位检测精度对校正精度的影响.实验结果表明,采用自适应校正后系统干涉效率明显提高.

利用三阶微商吸收光谱观测到了紫外-可见区C60更为丰富的吸收跃迁结构,基于洛伦兹线型假设,实验上拟合确定了相应的跃迁能量和寿命加宽参数,并对跃迁结构进行了初步指认,给出了部分振动模的频率。与常规吸收光谱比较,表明了三阶微商光谱是分析C60等原子团簇光物理特性的有效手段。

研究了单色光石英退偏器的退偏机理；定义了退偏度作为衡量退偏器性能的物理量。从实验上在440～920 nm的光谱范围测试了器件的退偏度，结果表明:只要器件的结构角适当，或者适当调节入射光束的截面大小，便可对某一单色线偏振光实现很好的退偏。