针对传统点云匹配算法的局限性造成的点云匹配时间、效率低的问题, 本文对传统算法在点云配准中进行了研究, 有效改进了传统算法的局限性。本文搭建了双目视觉平台, 并对其进行了参数校正以获取更高精度的点云数据, 采用了八叉树算法对获取的数据进行了拓扑关系的建立, 然后利用八叉树改进的ICP配准算法进行精确配准, 并使用测得的数据进行了验证实例, 结果表明, 此方法能够有效提高精度和效率。

根据光学综合孔径成像系统的成像质量与点扩散函数和光学传递函数的关系，以Golay-3阵列结构为例，从空间域和频率域对光学综合孔径成像技术进行理论仿真和实验研究。在空间域从理论上分析光学综合孔径成像系统的点扩散函数，对复杂目标的成像通过目标函数与点扩散函数的卷积求得，点扩散函数决定了成像质量。通过数值仿真和模拟实验取得了点扩散函数强度分布图，两者分布规律一致证明理论分析正确。在频率域研究光学综合孔径调制传递函数，理论仿真和实验取得的调制传递函数表明，空间域和频率域内光学综合孔径成像技术的理论分析与实验结果具有较好的一致性。

提出了一种新的稀疏孔径光瞳结构—两个圆周阵内外嵌套而成的双圆周结构,并研究了该结构的调制传递函数.该结构以实际空间截止频率作为约束条件,保证调制传递函数在最小截止频率以内无零频，以阵列的u－v覆盖点间距最大化及最小冗余度来设计目标函数,并采用这种优化方法对3-3、5-3以及6-3双圆周阵列进行了优化排列.将优化结果与相同子孔径数目的均匀圆周阵以及Golay结构进行仿真实验和比较.结果表明,优化后的双圆周阵列,具有最大的实际空间截止频率和实际等效口径.

针对传统稀疏孔径均匀圆周阵列的调制传递函数在截止频率区域内易出现零值而影响成像质量的问题,提出一种由两个均匀圆周阵列嵌套构成的无冗余的双圆周稀疏孔径结构。给出该阵列的光瞳函数以及调制传递函数的解析表达式。以5-3结构的双圆周阵列为例,以实际空间截止频率为像质评价准则,从子孔径直径、内环圆周半径以及内环旋转角度等几个方面详细分析了双圆周阵列的成像特性,给出不同情况下的实际截止频率值,并对双圆周阵列稀疏孔径系统进行模拟成像和图像复原。将该结构与均匀圆周阵列,Cornwell优化圆周阵列进行比较。结果表明,相同条件下,该阵列具有更大的实际空间截止频率,并且成像质量随着填充因子的减小而逐渐下降。

介绍了一种新型被动综合孔径成像探测方法:视场辐射信号被接收和放大后,通过电光幅度调制将其幅度和相位信息加载到光波上,经光纤传输在末端形成阵列,通过光学系统直接成像,将视场实时恢复出来。该方法可实现工作在微波、毫米波和太赫兹波段的高分辨力实时成像探测的目的。深入分析了电光调制器在综合孔径成像探测中的应用,建立电光调制模型,讨论了在小信号调制下的电光幅度调制近似理论。通过数值计算与仿真分析,得到综合孔径成像探测中电光调制器的调制信号强度限制的有关结论。结果表明,利用上变频电光调制技术和光信息处理,所得到的成像仿真图的半峰全宽和信噪比性能都优于传统的基于下变频技术的成像仿真结果。

通过对集成光学器件调制特性的研究分析,指出了其调制特性影响光纤陀螺稳定性的主要原因,研究并设计了对集成光学器件调制度不稳定性进行实时跟踪补偿的方法,并对设计方案进行了实验,得到较好的实验效果,提高了光纤陀螺的稳定性.