随着虚拟现实和多媒体通信技术的快速发展，全景视频作为一种新兴的数字媒体，凭借其良好的临场感和沉浸感在影视娱乐、教育教学、工业仿真、医学研究等众多领域取得广泛应用。为了更好地开展全景视频的相关研究，建立交互式的全景视频显示系统成为了优化和完善全景视频业务的重要前提。本文基于OpenGL渲染技术，结合用户对于全景视频交互操作的需求，搭建了交互式全景视频显示系统，并在该系统上通过实验分析了本系统的交互时延和视频分辨率、帧率的关系。实验结果表明，交互产生的时延和视频分辨率、帧率的大小呈正相关关系。在本平台的设置下，交互产生的时延不超过0.02 s，为用户提供了良好的交互性和视觉体验，为全景视频的相关研究与应用开发提供了稳定的平台。

东方超环(EAST)上高速真空紫外(VUV)成像系统是一套选择性测量中心波长为13.5 nm的等离子体线辐射的光学成像系统。此系统具有高时空分辨能力，主要用于边界(包括台基区)等离子体行为研究。该系统已经投入EAST等离子体物理实验并获得了大量的实验数据。基于这些数据，分析了VUV诊断系统的信号强度与等离子体宏观参数之间的相关性，着重研究了EAST上中性束注入(NBI)加热功率、杂质(碳和锂)水平、电子密度等因素对VUV信号强度的影响。结果与预期基本一致：随着NBI功率的增加，VUV信号强度随之增强；VUV 信号强度与电子密度、杂质水平呈现线性关系。此外，本文还评估了由于NBI注入引起的电荷交换复合产生的C5+离子对VUV信号的贡献，结果表明这部分贡献可以忽略不计。

为了解决缺乏明显特征点给基础矩阵计算带来的难题，针对水平直线与垂直直线所特有的极几何关系，提出了一种可以联合这两种直线特征的基础矩阵计算方法。首先以相机方位元素、相对姿态为基础矩阵的参数化要素，构建基于水平直线与垂直直线的等量方程式，然后以特征直线作为RANSAC算法的内点筛选出特征点的最优子集，再结合M-estimators算法确定各个要素的权值，最后构建统一的平差模型进行计算。模拟数据与真实图像的对比实验结果表明，该方法切实可行，能够减少传统基础矩阵计算方法对特征点的依赖，特征直线的引入也能在一定程度上提高计算结果的精确度与稳定性。

针对基于灭点的一维相机标定法在抑制径向畸变上的缺陷，提出了一种基于基础矩阵的一维标定法，该方法通过基础矩阵恢复投影意义下的相机矩阵，进而转换至欧式空间的方式来求解内方位元素矩阵。该标定方法中无需任何先验知识或计算灭点，一维标定物能做任意的刚体运动，可以对多个相机同时进行标定，适合于非实验室环境下的相机快速标定。模拟数据的相关对比实验证明，当径向畸变不可忽略时基于基础矩阵的标定法优于基于灭点的标定法，真实数据的相关对比实验验证了该方法的实用性。

针对短程无衍射激光图像特点,提出了一种由亮度梯度确定图像中心的方法。利用光斑图像边缘的亮度梯度,设定图像二值化阈值范围,根据二值化结果确定光斑图像边缘点,对于各边缘点,利用圆上两点直径最长的原理,通过直径的中点确定圆心,求出均值,作为光斑图像的中心。本方法速度快、精度高,适合于实时性要求较强的应用场合,已经在实际应用中取得了较好的效果。