针对QR码数字水印的鲁棒性和不可感知性的平衡问题, 提出一种基于Tetrolet变换和奇异值分解(SVD)的数字水印技术。首先, 利用Tetrolet变换将QR码图像的能量信息集中于Tetrolet系数中, 再对该系数进行SVD分解, 最后将置乱加密的水印图像嵌入奇异值矩阵中, 完成水印的嵌入。仿真实验结果表明, 该方法可以有效抵抗高斯、椒盐、乘积等多种噪声攻击和旋转、剪切、平移等几何攻击。该算法能在图像不失真的前提下, 有效提高水印的抗噪声和抗几何攻击的能力, 实现数字水印系统不可感知性和鲁棒性的平衡, 具有较强的实用性。

：提出了一种新的数字全息多平面成像技术：将非共轭二次扭曲位相因子作用于实验记录的数字全息图，只需一次菲涅尔衍射便可同时对多个成像平面进行重建。首先介绍了非共轭二次扭曲位相因子多平面成像原理，然后开展实验验证了方法有效性。此方法只需记录一幅处于多个不同平面物体的数字全息图，依据该理论选择合适参数，可在任意位置重建多个平面再现像。采用均方根误差(RMSE)与峰值信噪比(PSNR)作为图像质量评价标准，比较了不同再现距离的成像质量。文中提出方法在无需对光路进行对称设计的前提下，可同时对多个平面进行数字聚焦，延拓了菲涅尔数字全息重建图像的焦深。

基于信息光学理论提出了一种非线性限幅傅里叶计算全息的信息隐藏方法，使数字水印具有更好的稳健性。在传统傅里叶变换全息基础上提取计算全息图的振幅和相位，将相位信息作为输入函数，振幅信息转换成偏置函数，经过非线性限幅处理后得到二元傅里叶计算全息图。由于二元全息图比普通全息图具有更强的抗噪性能，从而大大提高了数字水印的稳健性。为了提高水印的抗压缩能力，通过离散余弦变换在频域嵌入宿主图像中。理论分析和仿真实验表明，该技术对有损压缩、剪切和滤波等多种图像处理操作均具有很高的稳健性，比传统傅里叶计算全息水印的稳健性有很大提高。

研究了在雷达/红外复合制导中如何将雷达的距离信息应用于红外图像序列的目标跟踪。针对目标渐进的图像序列，通过分析图像放大对相关性的影响，制定了一种根据弹目距离确定模板更新周期的模板更新策略。将距离更新、定时更新和基于目标模板缓冲区的模板更新相结合，提出了一种融合距离信息的自适应模板更新算法。以一座大楼为目标，验证了该方法的有效性。结果表明，该方法对目标渐进的图像序列有较强的自适应性，比传统方法大大提高了跟踪精度和跟踪稳定性，对实验中各类图像的跟踪正确率达90%以上。

提出了一种在数字全息技术中引入相位恢复算法的音频水印方法.用水印图像经相位恢复处理形成虚拟物光波与参考光波干涉,得到高对比度的傅里叶变换全息图.利用量化算法和离散余弦变换把数字全息图嵌入音频信号中,在水印提取过程中不需要原始音频信号的参与,并且采用密钥加强了水印的安全性.数值计算实验表明:该算法对有损压缩、重采样、低通滤波、噪音干扰等常用音频信号攻击均具有很好的稳健性.

提出了一种新的基于信息光学的图像数字水印方法。该方法采用相位恢复算法将需要隐藏的水印图像编码为纯相位,然后用该纯相位代替传统傅里叶变换全息中的物光波频谱与参考光波发生干涉,得到理论对比度为100%的傅里叶变换全息图。采用密钥将此全息图进行加密,并通过离散余弦变换在频域嵌入宿主图像中完成水印信息的嵌入。水印提取时需先用密钥将提取的全息图进行解密,再进行光学或数字全息再现即可完成。理论分析和数值计算实验表明,该水印技术对有损压缩、剪切和滤波等多种图像处理操作均具有很高的稳健性,比传统傅里叶变换全息水印的稳健性有很大提高,具有很好的实用价值。

研制双CCD长距显微数字图像相关测量系统，它融合光电子、数字图像相关方法和散斑技术于一体，具有非接触式、高精度、宽量程、准实时、测试方法简便等优点，它可用于材料力学性能(特别是柔性高分子材料力学性能)测量、低膨胀系数新型材料线胀系数等的测量。若将其用于应变测量，灵敏度优于1 με，而传统数字图像相关方法测量应变的理论灵敏度为20 με。利用列阵光学元件解决了0.05 mm高衬比度微小标记的方便设置；提出消除了数字图像灰度噪声的时间平均法，使相关测量精度稳定地达到0.01 pixel。还给出金属材料拉应变的测量结果，实验结果与经典理论值相当接近。此外，还阐述数字图像相关测量技术是一种超光学系统衍射极限分辨力的测量技术。

以工程环境中远距离位移和位移场的光学测量为研究课题,分析了远距离斜光轴成像时,像模糊和成像位置变化对白光数字散斑相关方法产生的影响,给出了这两种影响的误差理论计算公式。提出使用参考测量技术克服斜光轴成像位置变化带来影响,给出一种新的远距离斜光轴高精度测量面内位移的方法,在2～50m处作静载挠度测量,其最大相对误差小于1%,测量精度在实验室环境和工程测量环境中都得到了验证。该方法无需共轴光路的测量环境要求,特别适用于桥梁、高速公路立交桥的静载挠度测量等工程应用。使用高速图像采集卡,该方法可应用于斜光轴动态位移测量,拓展了数字散斑相关方法的应用范围。

提出一种新的大错位数字散斑干涉术。它在成像物镜的像方空间放置光栅,利用光栅的衍射原理,使来自参考物和被测物的光波在像面发生干涉。用傅里叶光学原理详细讨论了该方法的基本原理,并对受均布载荷的周界固定方板这一典型试件的离面位移场进行了实测。结果表明,实验值和理论解吻合。报导了一些应用实例。理论和实验表明,该方法不仅具有全息干涉计量术达λ/4的高灵敏度,还具有防震要求低和能在明场环境下进行现场测量的显著优点。

用统计理论研究激光散斑的相关性与位移的关系,并对此关系进行了实验研究。理论和实验结果对于数字散斑相关测量具有一定的指导意义。