为了提高可见光和红外图像融合效果,采用支持度变换的可见光与红外图像融合算法,首先对可见光和红外图像进行支持度变换,低频系数采用局部能量比例调制加权的方法进行融合,高频系数采用局部方差比例加权的方法进行融合,最后通过重构算法得到融合图像,并由理论分析得到融合图像的性能指标数据.结果表明,该算法同小波算法、Contourlet变换算法以及文献算法相比较,在图像细节信息、包含的信息量以及清晰度上都得到显著提高,达到了预期效果.

为了克服双随机相位编码系统的局限性, 提出基于光学衍射成像原理的图像加密方法.该方法在光学衍射加密系统中加入可变光阑, 形成透光面积不同的振幅板, 对明文进行加密, 得出多个密文.解密时, 通过相位恢复算法, 从多幅衍射强度图像中恢复原始明文.仿真表明, 由于只需要记录光波的衍射强度, 在密文记录过程无需使用干涉装置, 通过可变光阑可以方便地调节振幅板的透光面积, 无需改变光学结构或者移动光学器件, 因此, 大大降低了加密过程实施的难度.

为了解决解密图像之间的串扰噪声，在基于干涉原理的多图像加密系统中引入了快速响应矩阵(QR)码。该光学加密系统加密过程使用计算机进行数字运算实现，而解密过程可以使用数字实现，也可以使用光学方法实现。加密时多组原始信息首先被转换为相应的QR码，然后多组QR码被解析地隐藏于两个纯相位板中。解密时，使用相干光照射两个纯相位板，并通过分束镜使二者的衍射光场进行叠加，再经不同的衍射距离后所得的衍射强度即为解密图像，把得到的几组解密图像直接用智能手机进行扫描，即可完全恢复原始信息。相较于原来的基于干涉原理的多图像加密方法，该加密方法成功地解决了串扰噪声问题，实现了信息的高质量恢复。计算机模拟结果证实了该方法的有效性，也分析了对裁剪和噪音攻击的稳健性。

单独基于对比度的显著性检测方法由于忽略了特征的空间分布, 且只在RGB空间或LAB空间下单独进行计算, 故实验结果不理想。本文提出了结合RGB和LAB两种特征空间并融合了对比度和分布性的图像显著性区域检测算法。该算法首先提取图像分块在RGB空间和LAB空间下的原始特征并进行组合, 在主成分分析(PCA)降维的基础上自动选择有效特征; 然后计算图像分块的对比度和分布性, 融合对比度特征和分布性特征实现对原始图像的显著性区域提取。实验结果显示, 本文算法的平均准确率为0.821 7, 平均召回率为0.692 5, 综合指标F值达0.787 8。计算的显著性区域的效果比在RGB空间或LAB空间下单独基于对比度的计算方法有明显改善, 相比其他检测方法更加准确, 符合人眼的观测结果, 均匀突出了显著性区域。

为了实现对彩色图像的加密，提出一种基于傅里叶变换和非对称密钥加密系统的加密方法。把彩色图像分成三基色分量: 红，绿，蓝。然后对这3帧灰度图像的傅里叶频谱进行截取，合成一个目标图像，该目标图像包含了原始彩色图像的大部分信息。对此目标图像的幅度和相位分别用非对称密钥加密系统加密，即实现了彩色图像的加密。 给出了理论分析和计算机模拟结果，实验结果证实了该方法的可行性。

采用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法，在6-311G (d)基组的水平上研究了Ca2Sin(n=1~9)团簇的平衡几何结构、稳定性与光谱性质。结构优化表明：Ca2Sin团簇的基态绝大多数为立体结构（除了n=1，2）。在获得的最低能量结构基础上计算并分析了掺杂团簇的平均结合能、二阶能量差分、分裂能、能隙与光谱性质与团簇尺寸的变化关系，计算结果发现：Ca原子的掺入使得体系的化学稳定性降低，Ca2Si5，Ca2Si7与Ca2Si9是幻数结构。从光谱性质分析来看，Ca2Si5团簇与Ca2Si9团簇的红外较强吸收峰的个数较多，而Ca2Si7团簇的红外较强吸收峰的个数则较少；Ca2Si5团簇的拉曼只有一个较强峰值且位于低频段内，Ca2Si7团簇与Ca2Si9团簇的拉曼较强峰的个数较多。

该文数值模拟了表面等离子体共振(SPR)技术在吸收介质折射率虚部变化检测方面的应用。以菲涅耳多层膜反射理论为基础研究了强度调制、相位调制和角度调制三种检测方法。研究结果表明，角度调制方式拥有较高的检测分辨率（1×10-6 RIU，RIU为折射率单位）和较宽的线性测量范围（大于0.01 RIU），是一种较好的检测折射率虚部变化的方法。

提出一种在四步相移数字全息中消除随机相移误差及CCD噪声的方法。通过多次重复四步相移数字全息的实验过程,使得每一步的相移都有多幅全息图像与之对应,把每一步对应的多幅全息图像进行数学平均就会得到4幅全息均值图像。理论分析表明,使用这4幅全息均值图像进行数字全息的重建,可以得到精确的物光波的分布,有效地消除随机相移误差及CCD噪声的影响。计算机模拟结果表明：该方法有助于提高数字全息重建光场质量。

针对一般粒子滤波算法容易受到相似背景干扰和遮挡影响的问题,提出一种新的融合反馈的改进粒子滤波跟踪算法。该算法将最近的观测信息融入建议分布函数,便于粒子搜索目标最可能的位置,根据相对位移的变化自适应调整跟踪窗口尺度的变化,降低了计算的复杂度,一定程度上保持了粒子的多样性。实验结果表明：该算法有效地解决了遮挡、相似背景混乱以及目标尺寸变化问题,整体跟踪性能优于粒子滤波算法。

为定量评价摄像机与景物高速相向运动中造成的图像辐射状模糊的退化程度, 以及科学地评价相关复原算法的有效性, 针对径向模糊度函数和基于图像结构信息的图像质量评价方法进行了研究。文章通过建立径向模糊度函数, 对不同场景图像的模糊度进行了定量描述, 得出该函数在描述该问题时具有一定不稳定性的结论。从辐射状模糊机理和人眼的视觉特性出发, 提出了可在无标准参考图像情况下, 用于评价辐射状模糊图像复原效果的基于图像结构信息的质量评价方法; 并运用该方法证明了正则化迭代法在复原辐射状模糊图像时表现了很好的容错性, 在工程实际应用中可行性较强。