针对传统核相关滤波器(KCF)无法处理严重遮挡及光照变化等问题,提出一种结合快速角点检测与双向光流法的长期KCF跟踪算法。首先利用KCF跟踪器在目标位置上提取融合方向梯度直方图特征、颜色属性特征和灰度特征的多通道特征,计算输出响应图并得到所跟踪目标的峰值旁瓣比(PSR),然后通过比较PSR与经验阈值来判断目标是否被遮挡;当目标出现遮挡时,在快速角点检测的角点基础上利用双向光流法重新检测下一帧目标位置,并采用一种新模板更新策略来应对严重遮挡。与其他算法进行对比实验,验证了本文算法对处理遮挡和光照变化具有高效性及稳健性。

为满足长波红外探测器绝对光谱响应度参数的高准确度测量要求, 提高长波红外激光的功率稳定性, 优化激光光束质量, 研制了一套长波红外激光源。针对CdTe晶体的电光效应设计了一套提高长波红外激光功率稳定性的实验系统。利用激光光束传输原理设计了长波红外波段空间滤波器, 并分析了其各项参数的计算方法。实验结果表明: 长波红外激光的光功率不稳定度提升至0.1%以上, 长波红外激光的光束质量也得到显著提升, 满足了长波红外探测器绝对光谱响应度高准确度测量对光源的性能要求。

为准确测量近红外波段单光子探测器量子效率, 搭建了基于自发参量下转换效应的测量系统.系统利用中心波长为518 nm的脉冲激光泵浦周期极化磷酸氧钛钾晶体, 通过自发参量下转换过程产生相关光子对, 分别测量了Si和InGaAs雪崩光电二极管单光子探测器在778 nm和1 550 nm波长点的量子效率, 并对测量不确定度进行了分析.实验表明, 该装置可以测量近红外单光子探测器量子效率参量, 测量不确定度均优于1%.

在各类光学系统设计过程中，由于实验系统对于光学器件的透反射率要求不同，需要确定光学器件的透反射率。本文设计了一种对光学器件的透反射率进行精准测量及标定的系统，该系统通过对激光光源进行声光调制，使得激光输出功率的稳定度显著提高，避免了测量时光源不稳定带来的较大误差。实验结果表明，该系统能够稳定光源输出功率，稳定度维持在005%/h，甚至更高的水平，满足了光学器件透反射率测量的误差小，精度高等要求。

介绍了溯源至低温辐射计的紫外绝对光谱响应度测量装置, 对硅陷阱探测器在三个激光波长点进行了绝对光谱响应度校准实验.测量了硅陷阱探测器的空间均匀性和非线性系数, 分析了影响测量准确度的各不确定度分量.实验表明：硅陷阱探测器在紫外波段266、325、379 nm三个激光波长点处的绝对光谱响应度测量扩展不确定度分别为0.19%、0.14%、0.11%, 可作为紫外波段光辐射功率基准保持和传递的标准探测器, 用于提高紫外波段光谱辐射度的校准能力.

为了实现中红外探测器绝对光谱响应度高准确度的测量, 从理论和实验上研究了中红外波段激光的功率稳定性的提高和光束质量的优化方法。采用声光调制和反馈控制的方法, 把中红外激光的功率稳定性提高到0.1%以内; 根据高斯光束传输理论计算了所需空间滤波器的各项参数, 设计了中红外空间滤波器, 搭建了相应的实验装置, 显著提高了中红外激光光束质量。为中红外绝对光谱响应度的高准确度测量提供了一个可靠的中红外波段激光光源。

研究并选择最佳模型对数控加工中心加工过程中的主要误差源-主轴热误差进行补偿, 以便提高机床的加工精度。以leaderway-V450加工中心为实验对象, 对主轴热误差支持向量回归机模型和多元回归模型进行了分析对比。首先, 根据夏季数据建立了多元回归模型和支持向量回归机模型。然后, 将夏季另一批数据和秋季数据分别代入两种模型计算各模型补偿精度。最后, 根据两种模型的精度变化规律比较两者稳健性。实验结果表明: 支持向量回归机夏季模型用于补偿夏季和秋季热误差补偿标准差都小于2 μm, 而多元回归模型用于补偿夏季数据补偿标准差小于2 μm, 用于补偿秋季数据补偿标准差大于8 μm。数据显示支持向量回归机模型用于热误差补偿不仅具有较高精度, 同时具有较好鲁棒性。