针对医学图像融合过程中易产生人造纹理的问题, 本文将引导滤波器应用到医学图像融合中, 有效提高融合图像的空间连续性, 减少人造纹理的产生。首先利用导向滤波器的细节增强特性获得图像的细节层信息, 主要通过导向滤波器对原图像进行滤波处理得到其基础层图像信息, 再与原图像作差运算即可得细节层图像信息; 然后采用基于含可变参数p的邻域统计特性融合规则得到图像融合权值系数, 该融合规则在原有的邻域统计特性中加入可变参数p, 可以有效增强融合图像的细节信息; 最后将原图像按照所得的图像融合权值系数进行融合, 得到最终的融合图像。实验仿真结果对比分析表明, 随着可变参数p的变化, 融合效果也有明显的提高, 当p>10后, 融合效果基本趋于平稳。该融合方法可以有效地实现医学图像融合, 与其他融合方法相比, 具有一定的优越性。

为了提高传统双随机相位编码图像光学加密系统的安全性，并减少其所需要处理的数据量，提出了一种基于压缩感知及量子Logistic 混沌映射的彩色图像非对称光学加密方法。针对彩色图像加密过程中所需要处理数据量过大问题，首先利用压缩感知理论减少加密系统所需要处理的数据量，其次，将彩色图像三通道转换为单通道加密来减少数据量。针对传统光学加密系统为线性系统问题，采用基于相位截断的非对称光学加密方法进行加密。针对光学加密系统加密密钥为随机相位板不方便传输问题，利用量子混沌产生系统所需要的随机相位板。结果表明，此算法可以获得较为理想的图像加密和解密效果。

基于耦合模理论和传输矩阵法，对相移光纤光栅的反射谱、相移特性进行了分析.结果表明，相移光纤光栅随着相移点个数的增加，反射谱透射窗口数目增多，相移发生多次跳变，从而形成对信号的微分效应，并且相移的微分阶数与所增加的相移点个数成正比.设计出基于相移光纤光栅微分特性的脉冲整形器，通过优化高斯信号各阶微分的加权系数，将高斯型输入脉冲整形成近似方形或三角形状的输出脉冲，通过调整光纤光栅第一段与第二段的长度比，使输出三角脉冲形状的失真现象得到改善.分析输入的高斯脉冲的脉宽发生±5%的波动时，输出波形依然可以获得很好的三角和平顶方形脉冲效果，从而证明了所设计的脉冲整形器的稳定性和实用性.

针对现有评价方法不适合于多扭曲失真图像这一问题，本文展开了对多扭曲失真图像评价方法的研究。在分析图像的边缘信息和奇异值向量对视觉特征的表征能力的基础上，提出一种基于边缘信息奇异值分解的图像质量评价算法。首先，利用Sobel算子提取参考图像及失真图像视觉敏感的边缘信息，再对两图像的边缘信息进行奇异值分解，利用奇异值向量之间的夹角来描述失真图像的畸变程度。最后，采用LIVE数据库中的450张多扭曲的失真图像验证该文算法，并与MSE、PSNR、SSIM、CSSIM等算法进行了对比。实验结果表明，该文算法对多扭曲失真图像的质量评价具有更高的稳定性，主客观评价的一致性较传统评价方法更好。通过对比时间效率，该方法基本上满足实际需求，具有更高的适用性。

为了实现高精度和高准确性的星图识别和姿态确定; 本文对星点提取算法进行了研究; 将剪切波变换应用到星点提取技术中。首先; 通过利用剪切波变换对星图进行分解; 得到不同尺度、不同方向的系数; 然后; 对剪切系数进行阈值处理并重构得到去噪后的星图; 再对重构星图进行顶帽变换和自适应阈值处理; 完成星图滤波; 最后; 通过质心误差补偿法提取星点的坐标; 有效地完成星点提取。实验结果表明; 采用剪切波变换的星图滤波对噪声去除非常有效; 质心误差补偿法的误差在0003左右; 明显优于传统的质心法; 基本满足星敏感器的精度高和抗干扰能力强等要求。