提出用改进的运动矢量估计方法对视频序列进行运动补偿, 以有效去除机载成像设备摄取视频序列的帧间抖动, 实现电子稳像。介绍了BRISK算子提取特征的模型和算子描述方式, 利用BRISK算子提取相邻帧的稳定特征点并进行匹配, 结合参数仿射变换模型实现帧间运动矢量粗估计。为了提高运动矢量估计的精度, 引入粒子滤波解决因特征点景深不同引起的运动矢量估计失准的问题, 继而采用加权最小二乘法改进运动矢量估计。最后采用卡尔曼滤波从全局运动矢量里分离出运动补偿分量, 对视频序列进行逐帧补偿。实验表明, 视频序列稳像后的帧间变换保真度值提高了近3 db, 显示提出的的稳像算法可以处理复杂运动下视频的帧间抖动, 且快速准确并具有一定的鲁棒性。

针对计算机视觉中的对应点误匹配问题,提出了一种基于种子点传播的快速局部立体匹配算法来进一步提高匹配算法的运行效率.该算法首先利用Canny算子提取图像边缘,结合边缘信息构造动态匹配窗口,以克服固定窗口对匹配带来的不利影响;然后利用AD-Census联合匹配代价在动态窗口上进行代价聚集,用WTA搜索策略得出初始视差图,对视差值进行筛选以确定种子点;随后利用像素间颜色差异将种子点的视差值传递给周围非种子点;最后采用区域投票和局部校正方式对视差值求精,进而获取精确的稠密视差图.实验结果表明,该算法可对Middlebury测试图生成高质量的视差图.与目前较新的局部立体匹配算法相比,其运行速度提高了1.8倍,满足了实际应用对速度和精度的要求,具有较高的实用价值.

为了实现稳定的、可以同时同步的多点混沌通信，提出一种基于光电反馈延迟的双向混沌通信模型和多点耦合的混沌同步模型。在双向混沌通信模型中引入了时间延迟和混沌调制信息加密技术，增加了系统的安全性。数值分析了系统的同步性能、安全性能和通信性能，研究结果表明，系统能够历经很短的时间实现高质量的、稳定的同时同步，实现双向通信。并且延迟时间、信息信号功率、激光器光信号功率、相位的改变在其他参数匹配的情况下,不会降低系统的同步性能,即系统的信息信号功率、光信号功率、延迟时间、相位均可作为系统的密钥,提高系统的安全性。这种双向混沌通信模型可以拓展为符合一定拓扑结构的多点耦合混沌通信模型，并且推测随着网络中节点数的增加，系统的复杂度增加。

为获得高质量视频输出序列, 电子稳像技术常被用来去除成像设备所摄取的图像序列中的随机抖动。本文首先介绍了电子稳像的国内外发展现状。然后, 从电子稳像技术中的运动估计模块出发, 描述了国内外近年来出现的直接求取运动估计算法以及各种基于特征点匹配的运动估计方法, 并对运动校正和运动补偿模块的算法进行了评述。最后综合分析了稳像算法的难点以及未来发展趋势, 提出基于特征匹配的电子稳像技术的发展方向。

由于现有的基于非线性器件的混沌系统（Ikeda系统）容易受到重构攻击，影响通信的安全。在此基础上提出了一种基于非线性器件参数动态变化的光电延迟反馈混沌系统和基于该系统的安全通信方案。通过第一级混沌系统的输出改变注入激光的光强，使得第二级系统的增益系数产生动态变化，增加了系统可控参数的数目，进而对第二级系统的混沌动力学特性进行数值分析。分析了该系统在混沌调制下的同步通信情况，并且分析了增益系数不匹配和延迟时间不匹配等参数不匹配情况对系统同步的影响。实验结果表明本方法能提高混沌系统的复杂性，实现混沌保密通信。

将非傅里叶耦合热弹性方程无量纲化得到了通用的表征热力耦合效应的无量纲数λ；通过分析比较无量纲非傅里叶耦合与非耦合热弹性方程的级数解, 研究了短脉冲激光辐照的非傅里叶热力耦合效应的特性。发现热力耦合不仅使光致热应力波较非耦合的波速增大, 波长变长, 波幅在传播过程中不断衰减, 并使该应力波激发出与其速度相同的第二温度波。不论耦合与非耦合, 应力波随参数ε的变化均具有饱和特性且在某一条件下呈现奇异的双峰波形。热力耦合效应的强弱主要取决于λ；另外还取决于脉冲触发后经历的时间和脉冲底宽之比, 比值越大, 耦合效应越强。因而对于超短脉冲激光辐照情况, 在通常λ的绝对值较小(10－3量级及以下)的情况下, 忽略热力耦合效应也可能会导致较大误差。

利用推导出的1维半空间光致热弹性应力响应的精确解,对激光与材料相互作用的加热模型的选取进行了研究.理论分析和计算结果表明:常用的表面加热模型只有在热穿透深度远大于光吸收长度时有效,若将其应用于超短脉冲激光(ps以下量级)加热的情况,可能会导致较大的误差;皮秒和飞秒激光辐照的热效应须用体加热模型计算.