在光子增强型热电子发射转换机制的理论基础上，研究了NaCsSb真空二极管在光照和加热条件同时作用下的表现。光电转换效率实验测试了在不同波长以及不同温度条件下，NaCsSb真空二极管的电流电压曲线和功率电压曲线，并计算了NaCsSb真空二极管的光电转换效率。实验结果表明，光照和加热条件共同具备时，NaCsSb真空二极管产生的功率约为仅提供光照条件时的两倍多。在同一波长下，加热时的真空二极管转换效率更高。

为了解决分光轴式多源图像融合系统近距离图像配准问题, 建立了一种双目成像配准模型, 分析了分光轴系统的镜头中心距对配准精度的影响。该模型以物点对不同镜头的入射角差为切入点, 以入射角差作为配准精度的判别依据, 分析了配准精度随镜头中心距和物距的变化关系。结合探测器角分辨率和光轴调校精度, 给出了分光轴系统像素级配准的距离范围计算公式, 并且引入光轴初始夹角和图像像素平移量, 实现近距离变视距图像配准。计算结果表明: 分光轴系统光轴平行时可对某一最近距离至无穷远范围内配准, 当调节系统对更近距离配准时, 可在一段有限范围内配准, 缩小镜头中心距和提高光轴调校精度可以扩大系统的配准范围。利用提出的配准距离范围计算方法, 结合目标测距, 实现了分光轴式红外与可见光图像融合系统近距离变视距图像配准。

针对红外与微光的灰度融合图像不利于人眼观察的问题，提出了一种在YC_bC_r 颜色空间的基于多尺度多分辨率分析的色彩传递算法，帮助观察者获取丰富的场景信息和舒适的观察效果。该算法首先在Y 通道将红外和微光图像进行灰度融合；然后将灰度融合图像和彩色参考图像的Y 分量做拉普拉斯金字塔分解，比较其金字塔各层系数差异，综合各层系数差异找出最佳匹配点；最后将参考图像中最佳匹配点的C_b 和C_r 值传输到灰度融合图像中，生成最终的具有自然色彩的融合图像。实验结果表明，本文方法生成的彩色融合图像接近自然真实的颜色，有利于人眼对目标的观察与场景的理解。

为了提高夜视系统的质量以及目标探测性能，设计了红外视频运动目标与可见光融合夜视侦察系统。系统在硬件处理平台上实现了基于人眼视觉的红外运动目标分割算法和基于目标特性的加权融合算法，采用红外运动目标分割电路和融合处理电路互联的结构，首先利用FPGA为核心的红外目标分割电路提取红外视频中的运动目标，然后将只有红外运动目标的视频输入后端DSP融合处理电路中进行融合处理，最后从系统中输出一系列目标形态突出、背景细节清晰的融合序列。实验结果表明：该系统可以提高夜视融合系统目标探测性能和探测概率，融合结果的各项评价指标提高了90%以上，有的评价指标甚至提高了7倍以上，可以很大程度地降低系统的虚警率。