提出了一种利用正弦幅值时间转换的高精度脉冲激光测距方法，该方法以正弦信号作为时间基准，采用倍频和时钟分相技术，通过调节脉冲发射延时，控制回波脉冲定时点落在基准正弦波的 0～./4区间，然后对这一区间进行分段线性插值处理，将正弦幅值的变化转换为定时时间，实现高精度测距。该方法原理结构简单、容易实现。实验结果表明：在激光发射平均功率为 1 mW时，在 无合作目标测程 300 m内，测距精度为± (5 mm＋3 ppm)。

脉冲定时误差会使测距精度恶化,为此,提出了一种基于循环平稳随机序列的脉冲激光测距方案。该方案首先将回波脉冲定时信号映射在周期基准信号上,由此构造出一个循环平稳的随机序列,将对脉冲定时时间的测量转化为对循环平稳随机序列的参数估计。该方法利用了循环平稳随机过程在时间上呈现为周期性平稳变化的特征,从携带时间抖动等误差的测量数据中高精度地估计参数,从而获得高精度的目标距离。为了获得循环平稳随机序列测量数据,提出了一种遍历欠采样方法,以解决在采样频率与信号频率相差很大的条件下进行等效等间隔采样的困难。以此原理研制出的脉冲激光测距仪具有精度高、原理结构简单等优点,测试后可知,在激光出瞳平均功率为1 mW的条件下,当信噪比为10时,无合作目标测程为300 m,测距精度为±(2 mm+2×10 -6D)。

为解决画幅式扫描红外成像技术中翼展摆扫引起的严重像移问题，提出了一种基于实时视轴跟踪的像移补偿技术，对于瞬时视场为100 μrad的成像系统，像移补偿精度可达±0.005°（±87.3 μrad），补偿效果优于1个像元。该技术能够实现翼展摆扫像移的高频补偿，研究成果对推动机载红外成像技术向宽视场、高空间分辨率方向进一步发展具有重要意义。

为了克服目前利用短波红外焦平面器件获取图像时难以消除器件自身的非均匀性、难以获得较高信噪比及成本昂贵的问题, 提出了利用单元探测器和DMD(Digital Micro-mirror Device)空间光调制器件, 基于Hadamard变换进行凝视光学画幅式成像的方法.通过实验验证了该方法用于短波红外成像的可行性.对实现低成本、高信噪比的短波红外成像具有借鉴意义.

提出了一种获取高分辨率大视场红外目标图像的改进优化方法.相比较于传统方法中存在的大视场和高分辨率之间的矛盾，设计了整机摆扫及同步像移补偿的实验方案.详细分析了精确的速度控制和像移补偿对于整个系统成功实现所起的决定作用，并对这两部分进行了优化设计.实验和仿真结果具有较好的一致性，从而验证该设计方法在工程上的可实现性.实验结果显示，扫描控制的速度误差为0.19%，经同步像移补偿后所得到的红外图像具有大视场以及高分辨率.

调制传递函数(MTF)是评价CCD相机成像系统质量的重要参数，它能真实地反映相机拍摄时的空间频率与图像对比度的关系。CCD相机的MTF测试中最关键的是靶标的选择，它决定了整个系统的测量精度和操作过程的复杂程度。理想的靶标函数是正弦函数，但制作光出射度随正弦波规律变化的分辨率板是非常困难的，因此利用明暗相间、相互平行的黑白条纹分辨率板来代替正弦波分辨率板，提出了测量MTF的方法。重点对CCD相机在奈奎斯特频率处的MTF测试结果进行了分析与评价。