基于标准的2D卷积核的RGBD语义分割模型多是将深度图作为一个单独的通道, 由于其卷积核特性的限制, 无法充分挖掘深度信息带来的几何结构信息。针对该缺陷, 构建深度敏感卷积核和池化层实现对深度信息的丰富挖掘; 并使用深度敏感空间金字塔池化对多尺度信息进行提取, 实现对不同尺度物体分割的效果。NYU v2和SUN RGB-D数据集上的实验结果表明此方法有效提高了整体的语义分割精度。

设计了一个F数为2，工作波段为3.7~4.8 μm，全视场2ω=111.2°的高分辨率制冷型中波广角红外成像光学系统。该系统采用二次成像构型，通过Si、Ge、ZnSe三种材料六片式对称布局，利用折/衍混合器件及非球面,实现了光学被动消热差设计，使系统在-55 ℃至+80 ℃的宽温范围内，在空间频率为33 lp/mm处的光学传递函数（MTF）均大于0.4，系统在15 μm的像素尺寸内，能量集中度大于70%；采用f-θ设计，使成像系统对不同视场具有相同的角分辨率；通过引入光阑像差和控制像方视场角，使像面具有较好的均匀性，边缘视场最低相对照度为中心视场的90.9%，且具有近100%的冷光阑效率，同时，系统具有较好的冷反射抑制效果，该光学系统适用于像素为15 μm，分辨率为640 pixel×512 pixel的中波制冷探测器。

为简化视差调校,对具有大出瞳和特殊使用环境的头盔显示器准直光学系统特点进行了研究,分析了头盔显示器视差产生的根源和原理。通过引入最大相对视差,把视差调校量与出瞳直径、焦距、设计物距联系起来,得到了视差调校量与光学系统基本参数的显性量化关系式。

为使头盔微光夜视镜的重量更轻,同时保证其较好的成像性能,分析了光学塑料的特性及其加工,通过引入高次塑料非球面,设计了含有3个高次塑料非球面的6片式微光夜视物镜。该物镜具有大视场(40°)、小F数(F/1.25)、小畸变(1％)的特点,光学传递函数在空间频率40lp/mm时,轴上传函≥0.6,轴外传函≥0.4,满足微光夜视物镜成像要求。相对具有同样性能的传统物镜系统,总长41mm,为传统物镜的82.6%,重量13.3g,仅为传统物镜的32.7%。为头盔式微光夜视系统减重设计提供了一个新的参考思路。

阐述了新型微光传感器件电子倍增CCD(EMCCD)的基本工作原理。分析了EMCCD与普通CCD、增强型CCD(ICCD)和电子轰击CCD(EBCCD)器件的优缺点,并对其微光探测能力和信噪比进行了比较。对比介绍当前国外EMCCD芯片及EMCCD摄像机类型,简述了EMCCD在**、民用方面的应用前景。

针对潜在视功能检测仪临床使用中量程有限和对高度屈光不正患者检测结果有一定误差的现象，研究了其光学系统成像特性，建立了系统对视力板成像的视觉放大率公式，分析了准直透镜、成像透镜焦距变化对视觉放大率的影响。系统中视力板移动检测时，准直透镜焦距影响视觉放大率变化快慢，决定视觉放大率曲线的平缓程度；成像透镜焦距对视觉放大率产生整体影响，使视觉放大率曲线产生整体平移。找出了系统的理想参数，能使视觉放大率在整个视力板移动范围内保持不变，消除了检测过程中视力板放大率不同带来的检测误差。通过对各参数的数值分析，得到最优参数，系统检测量程从原来的－7D～+12D扩大为－11D～+15D。

研究一种针对白内障患者的潜在视功能检测仪。采用透射式视力分辨率板并且使进入眼瞳成像光束足够细和有足够的光能量，以致能够通过白内障患者云雾状晶状体中的微小间隙在视网膜上成像，移动透射式视力分辨率板调焦可测出患者的视度在-7D～＋12D之间的潜在视力。进行了光学系统结构设计和理论计算，进行了实验和测试。实验测试结果表明，该系统出瞳位置光斑直径=0.094 mm，测得视力与传统测试方法测得视力相一致。通过该仪器对白内障患者手术前检测，可比较准确预测置换人工晶体手术后达到的视力水平，这对医生和患者都具有重要参考价值。

针对θ调制多光谱照相技术,提出了一种基于小波变换的图像融合及假彩色化新方法,其特点是使用改进的加权平均法融合可见光波段解码图像与红外图像的小波分解低频分量,以局部能量差为测度标准融合高频分量,将融合的图像在RGB空间合成假彩色图像.理论分析和实验结果表明该方法具有良好的融合性能和假彩色效果.