条纹非均匀性是红外焦平面阵列成像系统中一种较为常见的固定图案噪声,其对成像质量会产生很大的影响。通常认为图像的非均匀性主要体现在像素间的灰度差,即非均匀性所引起的灰度差。为了解决这一问题,提出一种利用灰度差估计的条纹非均匀性校正方法。该方法根据条纹噪声的空间特性,对每一帧图像的非均匀性条纹的所在位置进行判断;根据条纹位置处相邻像素间的灰度差,对该处存在的非均匀性进行初步估计,并对下一帧的估计结果进行评价以进一步完善估计值。实验结果表明,所提方法能够显著减少条纹非均匀性,并且能够有效地保护图像的边缘信息。

为更好地应对跟踪过程中复杂的场景变化问题，提出一种采用多种特征融合进行跟踪的方法。算法在粒子滤波的框架下，通过在跟踪过程中对每一个特征进行不确定性度量，计算动态的特征权值，从而完成了自适应的特征融合。利用颜色、空间和纹理特征的互补特性，提升了算法的跟踪性能。实验结果表明，算法能够很好地适应目标尺度、旋转、运动模糊等复杂场景的变化。与近年来流行的算法相比，所提出的算法具有明显优势，能够很好地完成跟踪任务。

针对灰度投影算法运用于存在局部运动目标的情况下，稳像效果较差并且可能产生错稳这一问题，在分析灰度投影基本理论的基础上，提出一种改进的灰度投影算法: 局部运动物体位置估计方法和像素替代法。利用灰度值的改变和像素替代的方法，把局部运动物体去除，再进行稳像处理。通过实验验证，该方法可以解决图像中存在运动物体时发生的错稳情况。比较改进前与改进后的稳像效果，改进后的PSRN(峰值信噪比)提高了1.35。

三维荧光光谱在水体监测和水处理领域日益引起广大研究者的关注。 自组织映射神经网络(SOM网络)作为一种非监督、 自学习的神经网络, 具有自稳定性高、 抗噪声能力强等特点。 使用SOM网络对某自来水厂处理流程中水样的荧光光谱进行解析, 可以将三维荧光光谱聚类成三类, 分别对应为络氨酸类蛋白有机物、 色氨酸类蛋白有机物、 紫外富里酸类物质。 整个自来水处理工艺能够有效的去除水体中的有机物, 其中络氨酸类、 色氨酸类、 紫外富里酸类物质的去除率分别为84.6%, 79.9%, 69.1%。 研究结果表明, SOM网络可以作为一种有效的水体荧光光谱分析工具, 有助于优化水处理工艺参数, 提高水处理工艺性能、 以及自来水厂的监测和管理。

针对X射线在成像过程中存在的非均匀性,利用两点校正法设计了用于X射线安全检查设备的增益和偏移补偿电路;完成了线扫描X射线安全检查设备的数据信号处理硬件模块,给出了电路结构框图;电路采用DSP+CPLD的结构,在模拟部分和数字部分两次校正,得到了校正前后的处理结果,实现了工程应用.

提出了基于二维直方图分析的二元子图微光图像增强处理算法.根据原始图像的二维直方图分布特征,依据相邻像素的相关性数据,将图像分割成二元子图像,对每个子图像分别进行直方图均衡增强处理,最后合成得到完整的处理图像.通过用信息容量等图像评价参数对实验结果进行分析.表明此算法克服了对整幅图像进行直方图均衡时难以把握局部细节的缺点,得到了具有较好视觉质量的处理后微光图像.

图像融合可以对同一景物不同频谱或其他不同物理效应产生的图像进行处理,改善图像质量.把微光图像作为重要的夜视图像具有对比度小、视觉效果模糊的特点.在双谱图像融合理论的基础上,针对光阴极的光谱响应曲线特点,运用瞬态激光助视的方法,获得了景物在近红外波段的图像.因为近红外激光助视图像与微光图像响应的光谱波段不同,所以两类图像有各自的信息特征.将两种图像用基于小波变换的对比度调制的算法进行融合处理,得到了效果较好的融合图像.该技术对提高微光电视系统的视距与目标识别能力具有重要意义.

利用真空热蒸镀的方法制备了非晶Se薄膜,测试了稳定的非晶Se薄膜、不稳定的非晶Se薄膜和初始自发晶化的非晶Se薄膜的透射率光谱和拉曼光谱。对透射率光谱曲线进行了拟合,计算了薄膜的厚度和折射率随波长的变化关系。在自发晶化过程中,Se薄膜折射率逐渐增大;随波长增大,折射率则减小。初始自发晶化的Se薄膜其透射率低于非晶Se薄膜,光学吸收边向长波长方向移动。拉曼光谱测试表明,非晶Se薄膜在自发晶化过程中,出现标志Se8环和链的结构,不完整的环和链结构在自发晶化过程中得到了增强。

以更好地获取夜间战场信息为目标 ,设计了可以完成激光测距数据与微光夜视图像实时叠加功能的硬件电路。主要利用单片机8031和OSD可编程芯片uPD6450,通过汇编语言控制激光测距仪数据输出接口与硬件电路间的数据传送,实时地完成了距离数据与微光图像的叠加。

以改善微光电视图像质量和增加夜视系统所获取的战场信息量为目标，提出了微光图像随机瞬态激光增强技术。并设计了伪随机瞬态激光发射及近红外激光助视图像同步捕捉控制电路。该技术能在现有条件下显著提高被动微光成像系统输出图像对比度，提高了微光夜视系统有效视距。