针对天基序列星图配准存在的效率和精度问题, 提出了一种天基序列星图高精度在轨实时配准方法。对基准图和待配准图进行分块, 通过预设搜索框的方式, 采用归一化相关系数匹配法, 获得整像素精度的子图匹配结果; 对该结果的小邻域进行二次曲面拟合, 获得亚像素精度的匹配对点; 使用单应变换模型求解星图的变换关系, 完成单帧星图的配准; 使用基于末帧的窗口滑动方式, 实现序列星图的连续实时配准。实验结果表明, 所提方法可以避免恒星质心提取误差和天基平台长时间运动对配准精度造成的影响, 相比标准的块匹配, 对于16位4096×4096的真实天基星图, 所提方法的子图匹配计算效率提升98.7%, 配准时间缩短了89.0%, 单帧配准的峰值信噪比平均提升了将近0.20; 所提序列星图的连续配准方式, 速度达到了0.040秒/帧, 配准结果的峰值信噪比为6.765, 能满足高精度和高实时性要求, 通过适当移植优化有望应用于后续的天基平台的弱小目标检测。

为了确认偏振光谱技术对复杂Sm原子的适用性，本文采用双色两步共振激发技术和光电离探测技术对Sm原子偶宇称高激发态的光谱进行了研究。首先，通过两步激发将处于基态4f⁶6s²⁷F₀的Sm原子激发到偶宇称激发态（总角动量量子数J=0~2），并采用光电离技术对其进行探测；然后，通过对ππ、πσ、σ⁺σ⁺和σ⁺σ^-不同偏振组合下的光谱进行对比分析，利用偏振选择定则确定了三个偶宇称高激发态的总角动量量子数J；最后，通过改变两步线偏振激发光光振动方向的夹角，得到了光电离信号与该角度的关系，从而验证了偏振光谱技术对Sm原子的适用性。

结合共振激发和场电离探测技术, 通过总角动量量子数0→1→0→1的激发路径, 研究了第一电离阈附近的Sm原子奇宇称Rydberg态4f66snp(J=1)。首先, 在45 200~45 500 cm-1能量范围内共发现了94个奇宇称Rydberg能级。其次, 通过对有效量子数和Rydberg能级结构特点的分析, 将其中68个能级归属为3个束缚Rydberg系列, 另外26个能级也给出了能级位置。然后, 利用Rydberg-Ritz公式, 对3个Rydberg系列分别进行了拟合, 获得了Sm原子的电离阈为（45 519.61±0.79) cm-1。最后, 采用6种偏振组合激发, 由偏振选择定则, 进一步验证了这些奇宇称Rydberg态总角动量量子数为1。这些结果首次证实了场电离探测技术对Sm原子高激发Rydberg态的适用性, 并且通过对奇宇称Rydberg系列拟合得到的Sm原子电离阈与文献中通过偶宇称Rydberg系列获得的值（45 519.64±1.39) cm-1基本一致。

山东济南中乌新材料有限公司利用六面顶油压机生产出大颗粒钻石, 为了掌握这些合成钻石的品质及与天然钻石的区分方法, 采用宽频诱导发光光谱仪（GV5000）、 红外光谱仪、 钻石特征光谱检测仪（PL5000）、 激光诱导击穿光谱仪和X射线能谱仪, 对该公司生产的225粒无色、 蓝色和黄色高温高压（HPHT）合成钻石进行检测, 并与天然钻石对比。 HPHT合成钻石样品的晶形以（111）晶面和（100）晶面共存的聚形为主导。 原石切磨成圆钻形成品的出成率在20%~67%之间, 净度级别为VVS—P, 颜色级别为D—H。 通过GV5000分析, 三种颜色样品均可观察到立方八面体生长结构发光图案, 无色HPHT合成钻石为强蓝色荧光和磷光, 发光峰位于495 nm, 与晶格中的顺磁氮有关; 蓝色HPHT合成钻石为蓝-绿蓝色荧光和蓝色磷光, 发光峰位于501 nm, 与晶格中的顺磁氮、 硼有关; 黄色HPHT合成钻石为弱绿色荧光和磷光, 显示556和883 nm Ni+相关发光峰, 这些特征可与天然钻石相区分。 红外光谱分析表明, 无色HPHT合成钻石在1 332~1 100 cm-1无明显氮相关吸收, 在2 802 cm-1有B0相关吸收, 为含有少量硼的Ⅱa型; 蓝色HPHT合成钻石位于1 294 cm-1有与B-相关的强吸收, 归属为Ⅱb型; 黄色HPHT合成钻石位于1 130和1 344 cm-1有与孤氮相关的明显吸收, 归属为Ⅰb型。 PL5000光致发光光谱显示, 三种颜色HPHT合成钻石可检测到659, 694, 707, 714和883 nm等镍相关缺陷发光峰。 相比之下, 无色和黄色天然钻石通常为Ⅰa型, 具有1 282和1 175 cm-1等聚合氮的红外光谱吸收, 光致发光光谱通常可检测到415 nm（N3）零声子线, 由孤氮、 硼和镍等缺陷导致的光谱特征极为罕见。 因此, 红外光谱和光致发光光谱特征可作为重要的鉴别依据。 激光诱导击穿光谱仪检测到无色HPHT合成钻石的出露包裹体主要成分为Fe。 X射线能谱分析显示, 对于含包裹体较多的样品, 无色和蓝色HPHT合成钻石可检测到Fe, 黄色HPHT合成钻石可检测到Fe和Ni, 为其中包裹体的成分, 这可作为HPHT合成钻石鉴定性特征。 综上所述, 通过GV5000超短波紫外荧光和磷光测试, 配合红外光谱和光致发光光谱特征, 结合包裹体成分特征, 可以有效区分该研究的合成钻石和天然钻石。

提出了基于直线模型的相机在线标定算法。该方法通过自动跟踪视频中物件的边缘, 在线求解相机系统内外参数, 同时建立物件边缘同图像边缘的对应关系。然后, 利用物件边缘同图像边缘的对应关系, 在相机内外参数初值的基础上, 通过构建融合边缘端点信息的误差函数, 迭代优化求解相机内外参数。进行了仿真和实物实验, 分别使用提出的基于直线的标定方法和传统的基于棋盘格内角点的方法标定了相机内外参数, 并对两种方法的标定结果做了对比。结果显示: 在仅使用边缘信息的条件下, 本文方法可以获得同传统的标定法一致的精度, 标定后重投影误差(RMS)为0.6 pixel。本文方法利用具有标准尺寸的物件即能实现相机内外参数的估计, 且无需制备平面靶板便可获得与传统方法相同的标定精度, 标定过程更为灵活, 有实用价值。

结合毫米波体制和双站毫米波合成孔径雷达(SAR)前视成像技术, 开展毫米波双站SAR前视成像算法的研究.在双站SAR前视成像系统中, 较大的前视角引入了多普勒质心偏移和严重的距离徙动, 因此普通双站SAR的成像算法无法直接移植到双站SAR前视成像中.针对以上问题, 论文首先提出了一种基于瞬时多普勒分析的改进Loffeld's Bistatic Formula (MLBF)二维频谱求解方法, 相比于现有方法, 该方法能更准确的得到双站SAR前视回波信号的二维频谱.在此基础上又推导出了适用于毫米波双站SAR前视成像的Omega-k算法; 最后通过仿真实验, 验证了提出算法的有效性和优越性.

三维重建是目前发展最迅速、应用最广泛的技术之一。从广义角度出发，任何获取目标三维信息的手段都可被称为三维重建。利用三维重建数据可对目标的三维参数进行测量。目前基于三维重建的测量方法众多，由于接触式测量存在诸多问题，如何依据不同的实际需求和条件选择合适的非接触式测量方法，是获得所需三维测量数据的关键。从原理分析出发，对各种非接触式重建测量方法进行系统分类。在实际测量任务中可依据精度需求、环境约束、参数种类、成本控制等因素选择合适的非接触式三维重建测量方法。