本文针对非传统二维指向镜跟踪系统, 建立了跟踪器入射光轴角速率与仪器框架轴角速率的运动学耦合方程, 给出了完整跟踪解耦关系式, 并对解耦关系式进行了适当的小角度近似和线性化处理, 从而实现成像跟踪闭环控制环路。仿真结果验证了解耦关系式的正确性和有效性。经过近似处理后不但有效解决了算法的实时性问题, 且对跟踪器镇定时间无较大影响。

红外焦平面探测器的非均匀性校正技术仍然是当前红外热成像系统重点研究的关键技术之一。相对定标类算法，基于场景非均匀性校正根据场景进行非均匀参数更新，不需要使用挡板遮挡视场。本文介绍传统神经网络非均匀性校正算法及加快收敛速度的改进措施，引入边缘检测方法来克服传统神经网络算法的鬼影问题。文中阐述的方法已在以 TMS320DM643为处理核心 DSP硬件处理平台上实现，取得了较好的校正效果。

由于制造与装配误差难以完全消除，因此数码摄像机的光学系统存在不同程度的非线性畸变，严重影响利用其影像进行实时拼接的精度。通过比对分析一种经典的数码相机畸变模型与Brown模型的适应性，提出将简化的Brown模型作为数码摄像机的畸变模型。同时，基于单像空间后方交会，按照最小二乘平差方法求解摄像机光学系统的非线性畸变差参数。最后，通过三维控制场对三种型号的摄像机进行了检校试验。结果表明，所用的畸变模型明显优于经典畸变模型，使数码摄像机的整体检校精度小于0.5 pixel。而且检校结果稳定可靠，有效地补偿了光学系统的畸变差，有利于恢复图像内部的相对几何关系。

将最大后验概率(MAP)算法应用于遥感图像复原中。针对算法中系统模糊参数预先不知需要人为设定的不足，通过基于图像微分自相关方法获取点扩散函数，以获取的点扩展函数作为先验知识，分别采用Wiener滤波法、正则MAP法、基于Poisson-Markov模型的MAP(MPMAP)法对遥感图像进行复原，并进行对比。实验结果表明，MPMAP方法复原能力较优，可有效提高遥感图像像质，增强图像的高频部分。

针对制冷型320×256凝视焦平面阵列探测器, 设计了一套4倍中波红外连续变焦光学系统, 用于轻型机载光电探测和跟踪吊舱设备。该系统由变焦物镜系统、二次成像系统和2个反射镜构成, 为了避免非球面的加工及检测误差影响, 本系统只使用球面。设计结果表明, 系统实现了37.5 mm～150 mm的连续变焦, 工作波长范围为3.7 μm～4.8 μm, F数为4, 满足100%冷光阑效率, 系统在探测器的Nyquist频率16 lp/mm处, 所有焦距位置和视场的MTF均大于0.55, 接近系统的衍射极限。该变焦系统总长280 mm, 质量仅为110 g, 具有体积小、质量轻、分辨率高、变焦轨迹简单等优点。