波段选择是高光谱降维的常用手段，文中从波段选择应遵循的3个原则出发设计了一种基于信息散度与光谱可分性距离的波段选择算法。将高光谱数据中每个波段的光谱分量看作一个一维向量，使用K-L散度表示其相互之间的信息量，选出信息量大且相似性最小的波段组合；根据每个波段中不同地物光谱可分性距离的计算，得到可分性较大的波段组合；将两组波段组合取交集，即得到最优组合波段。为了验证算法的有效性，将选出的最佳3个波段进行伪彩色合成，对其进行光谱角制图分类，分类精度达到922%，Kappa系数为088.

现代战争中,高光谱成像技术开始应用于伪装目标识别。为了加强对高光谱图像的信息挖掘,确定可以用来进行伪装识别的目标高光谱特征,对高光谱成像条件下的迷彩伪装特性及影响伪装效果的因素进行了综合分析。在光谱维,从高光谱图像中直接提取光谱曲线,确定了图像对比度高、迷彩伪装特征明显的光谱波段为650～740 nm、780～800 nm。利用光谱角进行相似度计算,分析了阴影对光谱曲线的影响。在空间维,通过主成分分析和灰度共生矩阵的计算,得出了迷彩伪装纹理具有均匀性好、相关性强、复杂程度低等特点。研究结果为迷彩伪装的设计及识别提供了理论参考。

伪装效果分析是伪装设计和识别的重要环节，为了对高光谱探测下的目标伪装效果进行有效评价，结合高光谱图像光谱分辨率较高的特点，提出了一种基于高光谱特征的迷彩伪装评价方法。在光谱维，分析并提取伪装目标的光谱特征。在空间维，对图像第一主成分进行多层小波分解，提取高频分量和低频分量的比值、水平分量和垂直分量的比值以及低频图像的对比度、相关性、能量、同质性等6个特征作为纹理特征。利用欧氏距离分别计算光谱特征距离与纹理特征距离，最后将二者进行综合，距离越小说明伪装效果越好。实验数据表明: 本文的方法可以量化高光谱成像下的迷彩伪装效果，评价客观。得到迷彩雨衣与草坪背景之间的综合距离为1.3225，两者融合效果最好。

评价信息隐藏方法的隐藏质量是信息隐藏研究的一个重要部分。针对传统的主客观评价方法存在的缺点和不足, 提出了一种图像信息隐藏质量的评价方法。选取对图像信息隐藏比较敏感的10个图像质量评价量(IQMs), 作为评价信息隐藏质量的特征量。利用主成分分析法对各特征量进行分析, 排除各特征量之间的线性相关性, 选择主成分量实现了对几种图像信息隐藏方法的综合评价。该方法灵活、高效, 评价结果符合人眼视觉特性, 是比较实用的图像信息隐藏质量评价方法。

为了提高我军光电对抗能力, 达到攻防兼备的目的, 必须在开展猫眼主动侦测研究的同时, 开展猫眼光学窗口的反侦测策略研究。以探测激光回波功率为主要判断依据, 利用数值仿真的方法对反侦测能力影响因素进行了定性和定量分析。结果表明, 猫眼回波功率会随着探测器入射光功率、接收光学系统光学窗口面积、发射光学系统透过率、发射激光束发散角、猫眼物镜口径、焦距及反射元件失调量的改变而变化, 且受漫反射背景和系统工作波长的影响。对影响因素的分析为反侦测策略的研究提供了理论依据。

为了提高信息隐藏的不可感知性和鲁棒性, 结合人眼视觉系统(HVS)的相关知识, 提出了一种新的小波域信息隐藏算法。将载体图像的中等亮度区域设为不可用区域, 不在该区域隐藏信息, 同时选择在载体图像小波变换的高频系数细节子图隐藏信息, 并优先选择在对角高频系数细节子图中隐藏。计算局部子块的方差值作为隐藏信息的嵌入系数, 并通过计算高频子图的噪声敏感模型ωθ(i,j)决定隐藏信息的位置。充分考虑了人眼的各种视觉掩蔽效应, 使得隐藏信息后的结果图像相比隐藏之前没有出现明显的降质。实验结果表明该方法能够有效提高信息隐藏的不可知性, 达到了很好的隐藏效果, 同时能够有效地抗击噪声、裁剪和压缩等攻击影响, 具有很好的鲁棒性, 在信息安全领域有较好的应用前景。

为了进一步提高光学加密方法的安全性和抗攻击性能,利用双随机相位加密方法将图像加密,加密结果为一幅平稳分布的白噪声。利用水印技术的相关理论将加密结果隐藏在一张普通图像中,结合了加密技术和隐藏技术的优点,宿主图像并没有出现明显的降质,不容易引起攻击者的注意,具有较好的抗攻击性能。在解密过程中,提出一种改进解密效果的方法,经计算其解密图像的峰值信噪比(PSNR)达到了65.313,解密图像质量得到了显著的改善。同时通过计算机仿真得出加密结果能有效抗击裁剪等影响,具有很好的鲁棒性,而且实现方法简单,有较好的实用价值。

自由空间大气是紫外光通信的信道,光在大气中的传输特性直接决定了通信的质量。研究紫外LED光辐射的大气传输特性,以辐射传输理论为基础,分析了Bouguer定律的缺陷,并提出了修正方案;在单次散射原理基础上对大气中直射和斜射散射光传输特性进行了详细推导,结合LED配光曲线得出紫外LED光的大气传输解析模型。研究结果为紫外自由空间光通信系统的设计提供参考。

为降低光电装备猫眼效应，减小光学窗口被激光主动侦察系统探测到的概率，对分划板失调情况下猫眼系统的反射特性进行了研究。基于几何光学与2维平面波角谱衍射理论，推导并仿真了平面波通过分划板失调猫眼系统在出射面上的衍射光场分布特性，实验验证了猫眼目标的反射特性。研究结果表明：分划板失调会导致猫眼系统出射面的回波光斑发生椭圆形变，而斜入射探测激光会使这一现象更加明显。利用这一特性对猫眼系统进行改进，会大大增加激光主动侦察系统区分形变猫眼目标和漫反射背景干扰的难度。

为了提高紫外通信系统中接收机探测信号的灵敏度和效率，设计光学天线增强对大气中微弱信号的收集能力。结合紫外光通信系统的实际工程背景，对光探测中的复合抛物面聚光器(CPC)进行旋转、平移、截顶和截底4种优化，并做了详细的计算、模拟与仿真；通过对不同优化方法的最大入射角、接收光通量效率以及入射角与采集率关系的计算分析，得出不同参数优化后的工程适用条件，即负向旋转法可用于视线直射远距通信，截底法适用于非视线散射近距通信，而截顶法可用来替换标准CPC并达到节约材料成本的目的。