随着红外遥感技术的发展，航天各类应用对红外探测器阵列规模的需求已经超出了目前单模块探测器研制极限，需要通过光学或者机械拼接方法解决该问题。结合国内外先进的机械拼接技术，针对 8模块超长线列拼接红外探测器研制，本文提出了拼接结构的 4个设计要点和对探测器成像的影响，结合设计要点详细介绍拼接结构具体设计过程以及设计结果，最后给出拼接结构的测试方法以及一种非接触的平面度测试方法和测试结果。

针对线阵探测器串扰导致的响应异常、暗信号拖尾的现象,进行了串扰的产生机理分析,建立了复原串扰图像信号波形的RC模型,并在此基础上提出了一种串扰图像复原方法。该方法在串扰RC模型的基础上,以恢复信号正常响应和消除暗信号拖尾为目标,建立了优化目标函数,并以不同频率的靶标响应曲线为基础,对模型参数进行了迭代,获得了各个图像频率下复原综合效果最优时的模型参数。得到串扰模型参数后,计算出相应的复原函数,通过频域运算对图像进行复原。对实验室实测的扫描相机线阵探测器红外图像进行了复原,结果显示,所提算法能有效复原不同图像频率下不同靶标图像的正常响应,降低了拖尾暗信号的影响,提升了图像质量。

非均匀性校正精度是空间红外相机图像质量的一项重要指标，采用像元级双增益时间延迟积分（Time Delay and Integration，TDI）红外探测器得到的图像，其校正精度与图像数据重构之后的线性度直接相关。分析了红外TDI 探测器像元级双增益成像时探测器输出信号的特点，在此基础上提出基于辐射定标的方法，精确得到探测器每个像元高低增益输出值之间的等量关系，确定每个像元的数据重构系数，提高重构之后的全动态范围内探测器信号的线性度，从而提高红外图像非均匀性校正精度。实验室测试数据验证结果表明，基于辐射定标的高精度线性重构方法，将红外图像的非均匀性校正精度由4.1%提高到1.2%。

为了揭示激光喷丸(LP)强化IN718合金疲劳寿命增益的机制，研究了合金喷丸前后晶粒重排与疲劳特性的关系。结果表明，LP后试样表层的塑性形变深度最大可达33.7 μm,合金的最大疲劳寿命增益可达188%；激光冲击波诱导产生的表层残余压应力随激光功率密度的增大而增大，但增幅逐渐减小; 疲劳试验后，表层残余应力出现了52%的释放;LP后试样表层晶粒出现细化现象，细化深度达到175 μm; 位错滑移和位错攀移以及孪晶等共同作用使原始晶粒内形成了亚晶粒，最终细化了晶粒组织。

论述了以2K×2K面阵CMOS图像传感器LUPA4000为基础的2×2光学拼接系统视频电路的方案设计及具体软硬件设计。每块传感器具有独立焦平面电路和信号处理电路, 系统采用编码与控制电路实现4块传感器同时曝光成像和积分时间同步设置, 编码与控制电路将4块传感器的图像数据编码后通过一路Camera Link接口输出。实验成像结果表明, 电路运行可靠, 操作灵活, 可扩展性强, 能够得到很好的拼接图像。

驱动与信号处理电路是红外成像系统的重要组成部分，高质量的电路有利于系统获得高信噪比。针对制冷型红外探测器电学接口特点，成像电路架构采用焦面电路和信号处理电路，基于电路架构，设计出高集成度、低噪声的驱动与信号处理电路，给出部分仿真结果和电路噪声估算方法。介绍了一种软硬结合的降噪方法，最后给出了电路核心指标噪声的测试方法和具体噪声值。

非均匀校正是降低CMOS图像传感器固定模式噪声的有效方法。对面阵CMOS图像传感器的光响应特性测试表明其响应是非线性的。对非线性CMOS图像传感器分别进行两点校正、分段线性校正和多项式拟合校正。利用响应非均匀性(PRNU)作为校正效果的评价指标, 对每种方法在整个光响应范围内的校正效果进行整体评估, 对影响每种方法校正效果的因素进行总结。最后将每种方法中的最优处理情况选择出来, 从PRNU指标、校正处理后的图像、参数获取时间、校正处理时间、校正参数存储空间等几个方面进行分析比较, 最终判定二阶多项式拟合校正是最佳的处理方法。