在复杂的海天背景下, 现有红外小目标检测算法存在虚警率高的问题, 文中深入分析目标和背景的特征差异, 首先, 提出了一种基于灰度差和梯度方向一致性的方法, 增强了小目标并抑制了部分背景杂波, 其次, 结合特征分解法进一步抑制了锐利边缘背景, 最后, 采用自适应阈值分离出小目标。实验结果表明, 与五种现有算法相比, 所提出的检测算法能够在不同复杂场景都有效降低虚警率, 大大提升信杂比(SCR)和背景抑制因子(BSF), 并且具有良好的鲁棒性。

：在航空摄影测量中，载机前向飞行和姿态旋转引起的像移模糊会为同名像点的量测引入误差，使共线方程偏离共线的条件，进而导致直接地理定位的精度下降。为定量分析像移对物点直接定位的影响，从摄影测量的共线方程出发，在充分考虑前向飞行和姿态旋转的条件下，建立了框幅式相机中CCD靶面各点像移量的数学模型。根据该模型计算出像移轨迹中的质心坐标和其对应的曝光时标，并以质心确定同名像点坐标，以中心曝光时间作为曝光时标以获得对应的外方位元素。仿真结果表明，在理想条件下，以上述方法进行双像前方交会的物方定位误差最大为0.12 mm，有效降低了像移对直接地理定位的影响。文中为分析框幅式航测相机中像移量对位置精度的影响和曝光时标的确定提供了理论依据。

针对扫描反射镜和电荷耦合器件(CCD)时间延迟积分(TDI)无法完全补偿前向像移和摆扫像移的问题，提出了TDI-CCD全景航空相机像移速度场的计算模型。根据相机结构和像移补偿原理，用坐标变换和共线方程建立了成像几何模型，在此基础上利用微分法推导出像移速度场的解析式。数值分析表明，像点位置越接近CCD靶面的后边缘，扫描角和前向补偿角越大，像移速度越大。对于TDI级数为100、CCD像元数为14000的全景航空相机，当扫描角小于-1.5°、前向补偿角小于4.16°时，可满足最大像移补偿残差小于1 pixel的要求。实验结果验证了模型的有效性，该模型可作为定量分析TDI-CCD全景航空相机像移补偿误差的理论依据。

探测器光子响应非均匀性噪音会降低低照度情况下遥感成像系统的成像质量.针对这一现象，本文首先结合探测器的物理性质，对各种噪音源进行了研究; 建立了TDI CCD不同级数下的光子响应非均匀性噪音模型，随着曝光量的增加，光子响应非均匀性噪音也线性增加.其次根据曝光级数越多TDI CCD对非均匀性噪音的平滑效应越明显这一现象，提出一种光子响应非均匀性系数与曝光级数之间的关系式，并给出了利用TDI CCD输出图像提取光子响应非均匀性噪音的方法.最后建立了试验系统，通过试验对测试获得的光子响应非均匀性噪音与理论分析计算得出的结果进行了分析.

根据线阵TDI CCD离散采样的特点，以采样间距内成像调制度均值为基础，构建了推扫成像模式下线阵TDI CCD扫描方向的调制传递函数。该调制传递函数的数值分析表明: 对于像元为10 μm的线阵TDI CCD，行转移驱动时钟相数为4， 3或2时,Nyquist频率处调制传递函数值分别为0.363，0.333或0.255; 行频误差为1%及3%时，不同积分级数下调制传递函数变化曲线表明，增大行频误差及增加积分级数将使调制传递函数值减小，图像分辨率降低。成像实验结果符合所构建调制传递函数的定量分析结论。

机载激光3D探测成像是通过激光主动成像产生目标的角-角-距、角-角-速度3D图像的一种新的探测成像技术。本文重点阐述了机载激光3D探测成像系统的原理、功能和系统的组成。介绍了该系统在**和民用两大领域的应用，详细地讨论了近几年机载激光3D探测成像技术的国内外发展现状及动态，总结了该项技术的发展方向。认为国外的机载激光3D探测系统正向远距离、高分辨率、轻量化、低功耗、高实时性和人眼安全方向发展，而目前国内的相关研究仍处于实验室阶段，与国外相比还存在一定差距。文章最后以用户需求为例，从设计的角度对机载激光3D探测成像系统进行了分析，讨论了该系统在测距机制、扫描机构、探测器、数据处理和显示等方面的处理。