提出了一种基于矢量模式的全光纤模式选择耦合器，该耦合器由一个单模光纤和一个空气芯环形少模光纤组成。基于耦合模理论，研究了不同参数对耦合特性的影响，并且详细分析了纤芯间距对高阶模式间的串扰和工作带宽的影响。结果表明，在相位匹配条件下，该矢量模式选择耦合器可高效地实现基模与特定高阶模的耦合；通过改变耦合器的纤芯间距，可以调控模式间的串扰和工作带宽之间的平衡关系。该模式选择耦合器可直接实现基模到高阶矢量模式的高效转换，能降低光通信系统的插损和复杂度，在光纤激光器、光镊和模分复用系统中具有潜在的应用价值。

城市用地功能分类的准确识别对精准把握城市现状、优化城市空间结构有重要意义。基于此，利用高分辨力遥感影像，提出一种针对中国城市用地功能分类的模型。设计一种多分辨力特征融合的卷积神经网络识别遥感影像中的特定功能区；针对中国城市功能区分布的特点，建立一个用于城市用地功能分类的新数据集。实验显示，本文算法在 6种用地功能类型上的分类精确度达 88%，表明算法对城市用地功能分类识别具有较高的准确性。最后，通过对北京部分主要城区的案例研究，验证了所提出的模型在城市规划相关领域提供数据支持的价值和有效性。

为了更好地保留原彩色图像的局部对比度, 获得感知准确的灰度图像, 提出了一种轮廓波域内局部对比度增强的灰度化算法。首先在CIE Lab色彩空间中利用共轭梯度算法优化目标函数, 求取全局映射函数参数, 得到初步灰度化图像; 然后采用轮廓波变换对彩色图像和初步灰度化图像进行多尺度多方向分解, 利用局部色彩对比度比值对方向细节图像进行对比度增强, 应用轮廓波逆变换得到增强后的细节图像; 最后将初步灰度化图像与增强后的细节图像进行叠加, 得到灰度化图像。对COLOR250和adik图像集的实验结果表明, 本文提出的算法优于已有文献的一些典型灰度化算法, 能够有效保留原始图像的对比度与结构信息, 灰度化图像视觉感知自然, 主客观评价结果均为最优。

基于傅里叶变换红外光谱技术, 利用逐步判别分析法对金银花品种和产地进行鉴别研究。采集、测试了5个产地9个品种150份金银花样本的红外光谱, 并计算了各样品红外光谱的一阶导数光谱和二阶导数光谱。分别选用不同的样本组成训练集和检验集, 以1800～900 cm-1、1500～700 cm-1和1200～700 cm-1波数范围的红外光谱、一阶导数光谱和二阶导数光谱数据为判别变量建立判别模型对金银花的品种和产地进行鉴别。判别结果显示, 以1800～900 cm-1波数范围的二阶导数光谱数据为判别变量建立的模型鉴别效果相对较好, 对品种和产地的鉴别正确率依次达93.20%和96.13%。研究结果表明, 采用逐步判别模式识别可以很好地鉴别不同品种和产地的金银花, 方法可行有效, 可为金银花品种和产地朔源提供方法。