由于一些传统的超分辨率重建算法学习多幅不同类别的图像仍无法获得好的重建效果, 本文提出了一种基于支持向量回归机和光栅扫描的单帧图像超分辨率重建算法。该算法首先采用光栅扫描法对一组高低分辨率训练图像提取图像块, 从块中分别抽取输入向量和标签像素。利用Log算子判断这些块是属于高频空间还是低频空间, 从而构建高低频空间向量对并对其进行优化。然后, 用支持向量回归机(SVR)工具训练优化后的向量对, 得到高低频空间下的两个字典;抽取测试低分辨率图像中的块并得到高低频空间下的输入向量, 利用SVR工具回归对应的属于超分辨率图像块的标签像素并得到回归后的图像。最后, 对图像进行后处理得到最终的超分辨率图像。与其它算法的对比实验表明: 提出的算法具有较好的视觉效果。特别在放大倍数为2时, 提出的算法在不同图像上的峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)值较双三次插值法分别提高了3.1%~5.3%和1.5%~8.1%。得到的结果显示提出的算法获得了更好的重建效果。

提出了一种测算探测系统所需能量最低值的方法.利用该方法分别针对子脉冲能量不均匀和子脉冲能量均匀的脉冲数字全息光路系统进行讨论, 计算得到其探测系统对入射光强的能量利用率分别为41.3%和28.8%.用马赫-曾德干涉仪测出用以记录干涉条纹的电荷耦合器件能够有效记录全息图的能量临界值为56.7 mW.根据能量临界值和入射光能量利用率反推出两种探测系统所需的最低能量分别为0.86 W和1.575 W.

图像平移和旋转会降低手背静脉识别的准确性，针对该问题，本文提出了一种特征融合的手背静脉识别法.该方法充分考虑图像的细节特征和全局特征，首先选取图像中的交叉点和端点作为特征点，再从特征点中提取出图像匹配的基准点，计算基准点至特征点间的相对距离及基准点与特征点连线间相邻连线产生的夹角作为细节特征；然后利用不变矩方法提取图像特征作为全局特征；最后将两种图像特征融合，进行手背静脉识别.实验模拟结果表明，该方法可快速有效地实现手背静脉识别.

飞秒激光双脉冲在研究光泵浦的超快瞬态过程领域具有重要的应用价值, 如何实现高准确度的飞秒激光双脉冲的实时测量显得尤为重要.本文提出了一种基于自相关法的飞秒激光双脉冲参量的测量方法, 可实现对共光路传输、具有飞秒至皮秒级时间间隔的飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比的实时测量.实验中采用自相关仪测得了双折射晶体(钒酸钇)分束出的飞秒激光双脉冲的自相关曲线, 并用非线性拟合算法求得了飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比参量.实验结果表明, 本文方法与互相关测量方法相比, 克服了参考脉冲参量的不确定性对检测准确度的影响, 使测量平均准确度提高了48%以上.

为对飞秒级超快过程进行可调曝光间隔的实时探测，需要获得共线传输的飞秒级脉冲间隔可调的子脉冲串。提出一种基于双折射原理的脉冲间隔连续可调的楔形晶体分束方法，该方法具有子脉冲能量均等、相似度高、分束结构简单紧凑且容易嵌入到光学系统中的优点。数学上推导了子脉冲脉冲间隔与晶体尺寸、结构角及移动距离的精确表达式。在晶体尺寸和结构角确定之后，子脉冲脉冲间隔随晶体移动距离呈线性变化关系。理论分析了误差项和色散等因素对分束结果造成的影响。模拟计算和干涉实验结果验证了基于双折射原理的脉冲间隔连续可调的晶体分束方法的可行性，为实现飞秒级脉冲间隔的多脉冲分束提供了借鉴。

针对应用相息图再现二元图像的图像质量劣化问题,提出一种基于对二元图像进行振幅补偿的改进方法,对二元图像的零振幅区进行一个微小量的振幅配置,实现该区域相位对迭代的参与,从而增加了相息图设计的自由度,改善了二元图像的质量。通过对模拟实验结果的比较分析,讨论了振幅补偿对二元图像质量的改善效果。