针对水下图像颜色失真的问题,提出了基于双透射率水下成像模型的图像颜色校正算法。在水下成像模型的基础上,将透射率定义为直接分量透射率和后向散射分量透射率;通过红色暗通道先验获得后向散射分量透射率,并精确估计背景光,利用无退化像素点获得三通道的直接分量透射率;最后将两个透射率代入成像模型获得复原图像。实验结果表明,该算法仅依靠物理模型便能有效地去除水下图像的色偏。

针对有阴影情况下的道路及导航线提取问题, 提出一种基于光照不变图像分割和投票函数的阴影道路图像道路及视觉导航线提取算法, 该算法利用正交分解法获取彩色光照不变图像, 并对其进行分割, 通过构造的投票函数及道路判别准则提取道路区域, 扫描道路定位点后对其进行最小二乘拟合提取导航线。该方法不需要大量样本进行学习。实验结果表明, 所提算法与现有两种算法相比, 在检测精度和速度上均具有明显优势, 并且算法复杂度较低。算法能够有效地解决阴影环境下道路及导航线的提取问题。

针对室外光照条件下阴影的快速高效检测问题，提出了基于正交分解的阴影检测算法。利用室外场景图像中阴影区域内外的线性模型建立线性方程组，对该线性方程组的解空间进行正交分解，得到一幅彩色光照不变图像和一幅光照变化图像。通过K-means算法将彩色光照不变图像分类为几个区域，每个区域具有一致的反照率。根据分类结果，对光照变化图像采用EM算法进行高斯混合建模，提取阴影区域。最后采用形态学算子对提取的阴影区域进行优化。该算法不需要复杂的特征算子学习过程，大大降低了计算的时间复杂度，而且不需要任何先验知识，可以直接应用到实时场景处理中。

通过Nd:YAG激光辐照碳纤维/环氧树脂复合材料过程的高速摄像观测,得到了不同辐照功率密度下烧蚀过程中的主要现象。发现在低功率密度(50 W/cm2)下,主要是表面烧蚀机制,不会发生燃烧现象,在长时间辐照下,由于表层附近出现轻微的聚合物焦化分解,表面层出现粉末状和漂絮状的碳粉缓缓弥散空气中; 在中等功率密度(300 W /cm2)下,体烧蚀机制占主要地位,内层分解气体喷出,在空气中点燃引起表面燃烧,主要燃烧表面聚合物; 在高功率密度(4500 W/cm2)下是以表面烧蚀为主的质量迁移机制,在极短的时间(0.001 s)内表面层被破坏,瞬间燃烧,光斑中心出现喷射式的气化等离子体现象,并出现逐层烧蚀和各向异性热传导引起的烧蚀区形貌变形等现象。