在分析星载傅里叶变换红外光谱仪干涉图的噪声特性后,提出一种抑制脉冲噪声的方法。计算以干涉图的采样点、相对零光程差得到的对称点、两侧采样点后,对得到的插值点建立参照值,通过与阈值比较确定脉冲噪声位置。实验表明,所提方法可以将光谱相对偏差由0.24%抑制到0.17%,将噪声等效辐亮度差由0.069 mW·m -2·sr -1·cm抑制到0.056 mW·m -2·sr -1·cm。所提方法在抑制脉冲噪声的同时保留了有效光谱信息,提高了星载傅里叶变换红外光谱仪的探测灵敏度。

针对傅里叶变换光谱仪的红外探测器非线性,提出了一种适用于干涉图直流信号值缺失情况的非线性校正方法。针对需要实施校正的光谱计算基于带外虚假成分的相对校正因子,结合无需实施校正的光谱计算一致性校正因子。实验结果表明,实施本文所提非线性校正方法后,辐射定标曲线的线性拟合优度可以由校正前优于0.99提升至0.9999以上,且辐射标定后的各通道的辐亮度绝对偏差均不超过0.15 mW·m -2·cm·sr -1。相比已有的校正方法,所提方法避免了对干涉图直流信号的依赖性,但增加了对多个温度点黑体辐射定标数据的依赖性。一旦得到一致性校正因子后,在探测器稳定工作的前提下,可以实施对任一光谱图的非线性校正。

以La2O3, Zr(NO3)4和甘氨酸为原料, 采用燃烧法合成La2Zr2O7粉。 分别用发射光谱法(ICP-AES)、 能谱法(EDAX)、 X衍射法(XRD)、 红外光谱法(IR)和热重-差热法(TG-DTA)等对La2Zr2O7粉进行表征。 分别研究了热处理温度对La2Zr2O7粉的X衍射谱和红外光谱的影响。 La2Zr2O7粉的ICP-AES和EDAX分析结果表明, 用燃烧法可合成出La2Zr2O7粉。 不同温度热处理后La2Zr2O7粉的XRD分析结果表明, 当热处理温度为600 ℃时, 出现一个衍射峰, 且衍射峰较宽, 该结构为半晶型结构； 提高热处理温度, 衍射峰逐渐尖锐, 峰形变窄, 衍射峰逐渐增多； 热处理温度在750～800 ℃范围, 可得到烧绿石结构的La2Zr2O7粉。 在650～750 ℃热处理后La2Zr2O7粉的红外光谱分析结果与XRD分析结果相同, 热处理温度为750 ℃时, 可得到烧绿石结构的La2Zr2O7粉。 La2Zr2O7粉的TG-DTG分析结果表明, 在120～1 600 ℃范围, La2Zr2O7粉的结构稳定。

为了测算中分辨率光谱成像仪在轨调制传递函数(MTF)，提出了一种基于图像中非理想阶跃目标的处理方法。利用仅一侧具有较好均匀性的目标，在线扩散函数(LSF)的对称性假设下，实施基于阶跃响应思想的测算方法。与传统的阶跃边缘法相比，该方法得到的结果与中分辨率光谱成像仪获得的结果一致。将其应用在中分辨率光谱成像仪的指标考核中，得到的半峰全宽(FWHM)与传统处理方法仅相差0.03 pixel，奈奎斯特频率处的MTF值也仅相差0.02，验证了本文方法的有效性。该方法所利用的目标在中分辨率光谱成像仪遥感图像中极为常见，因而普适性更好。

针对传统的基于场景的红外焦平面阵列非均匀性校正算法收敛速度慢和校正精度不高的缺点，提出了一种基于扩展全变分的红外焦平面阵列非均匀性校正方法。在分析全变分算法的图像去噪性能的基础上，针对运动的红外图像序列，扩展了全变分的应用范围。通过最小化非均匀校正后图像的全变分，利用最陡下降法，得到计算增益量校正因子和偏移量校正因子的迭代公式。针对校正图像存在的鬼影现象，设计了一种自适应阈值控制的鬼影消除方法。实验表明：相较于目前已有的方法，该方法有效地去除了原始红外图像的固定图案噪声，较大程度地保留了图像细节信息，提高了图像质量。

针对传统红外图像动态范围压缩和对比度增强方法对原始图像信息保留不足的缺点，提出了一种基于最优映射曲线的红外图像动态范围压缩和对比度增强方法。利用自适应高斯核函数卷积原始红外图像的直方图，用平滑后直方图的一阶导实现原始直方图灰度分割，用分割结果计算得到最优的非线性映射曲线参数，得到增强后的低动态范围图像。对大量的红外图像进行了实验并对增强效果进行了定性和定量评价。结果表明，相较于目前已有的方法，该方法在最小化图像增强前后均方误差的同时，明显改善了图像的整体视觉效果；该方法处理速度快、自动化程度高，适合红外图像视频的实时处理。

为了改善空间光学遥感图像的质量，提出了基于受限全变差正则化的图像去模糊方法。通过多通道盲反卷积法估算点扩展函数，从而将遥感图像的去模糊问题转化为非盲复原问题。然后通过快速梯度投影算法求解非平滑最优化问题，得到去模糊图像。对不可避免的点扩展函数估算误差和噪声，该方法不会引入明显的振铃和噪声放大。对全色遥感图像的实验结果表明，该方法在保持图像均值的同时，将拉普拉斯能量由11.1455提升至57.5541，去模糊后的图像相对原始图像的结构相似度指标为0.9824。直观效果与客观评价指标都表明该方法可以有效提升遥感图像质量。

为了测量离轴非球面镜的曲率半径、圆锥系数等参数，提出了一种使用激光跟踪仪快速测量二次非球面的方法。重点介绍了使用激光跟踪仪得到空间三维坐标后的数据处理方法。实验中对一离轴非球面反射镜进行了测量，通过非线性最小二乘拟合得到了其曲率半径及圆锥系数，拟合结果均方根误差（RMSE）约为1.6 μm，确定系数约为0.999999954，所得曲率半径及圆锥系数与已有测量方法相差很小。理论分析以及实验结果表明，该方法简单通用，易于实施，数据处理过程快速可靠，适用于二次非球面镜曲率半径等参数的测量。

推扫式遥感相机图像中存在微弱的条带噪声，干扰数据分析精度和后续图像处理。在分析其噪声特性后，提出了一种去除条带噪声的方法。以相对平坦区作为参考图像，获取垂轨边缘信息并进行图像形态学处理，从而获得各像元的校正参数来对图像进行补偿。实验表明，可以将遥感图像峰值信噪比由32 dB提升到48 dB；相较于目前已有的去条带噪声方法，该方法处理的图像畸变较小，变异逆系数及信噪比提升幅度较大，在有效去除条带噪声的同时保留了原图像灰度信息，提高了图像质量。