为了提高自动调焦算法的性能，对调焦评价函数和调焦搜索算法进行了研究。在分析人类视觉系统(HVS)特性研究成果的基础上，提出了一种基于HVS加权的小波调焦评价函数。根据视觉多通道特性和视觉敏感度带通特性，对不同方向、不同空间频带的小波高频系数分别赋予不同的权值。为了克服爬山法搜索速度慢的缺点，提出了一种基于SOM神经网络的搜索算法，采用训练完成的SOM神经网络预测镜头的最佳聚焦位置。实验结果表明，提出的小波调焦评价函数得到了比传统小波调焦评价函数更优的调焦特性曲线;采用本文的搜索算法平均仅需要采集处理73幅图像就能找到最佳聚焦位置，与基于全搜索的爬山法相比，节省了大量的搜索时间。说明提出的调焦方法不但可以得到符合人眼视觉的调焦效果，还可以实现快速自动调焦。

为使靶场光测设备在进行基于图像的自动调焦过程中建立适当的调焦窗口以降低计算量并克服背景干扰，提出了结合视觉感知机制的调焦窗口构建方法。对图像进行金字塔分层获得多层子图；采用Gabor滤波器和基于高斯差分(DoG)的模型模拟人类大脑视皮层细胞功能，对子图层进行信息提取和特征融合，获得基于视觉感知的特征图；对该特征图进行阈值去噪，以减少干扰，并以边界扩展法建立适合于后续处理的矩形调焦窗口。实验结果证明，对于各种调焦状态下的图像，尤其是深度离焦状态，都能快速、准确地针对目标构建适当的调焦窗口，处理720 pixel×576 pixel的目标图像耗时小于130 ms。该方法能够满足靶场的实际要求，为整个调焦过程实时建立稳定、准确的调焦窗口，具有广泛的工程应用价值。

针对原始非负支撑域受限递归逆滤波(NAS-RIF)算法存在的缺点, 提出了一种自适应的NAS-RIF图像盲复原算法。首先, 在NAS-RIF算法的代价函数中加入正则化约束项和空域加权因子, 通过自适应地调整正则化参数和空域加权因子来改善算法的抗噪性能, 并确保复原的逼真和平滑。然后, 在算法的每次迭代中, 采用图像分割技术找到准确的目标支持域, 并用背景的平均值取代非均匀背景。最后, 利用N步重置共轭梯度法优化代价函数, 加快了算法的收敛速度。在不同信噪比条件下对两种模糊图像进行了实验, 结果显示, 采用本文算法得到的信噪比增益(ΔSNR)分别为6.315 3 dB和8.910 6 dB, 表明该算法具有较好的噪声抑制和边缘细节恢复效果。对低信噪比的退化图像, 本文算法也能得到更好的复原结果。

针对红外图像普遍存在目标与背景对比度差、边缘模糊、信噪比低和灰度层次差等缺陷，提出了一种改进的直 方图均衡红外图像增强算法。首先通过自适应地选择合适的灰度阈值，在图像直方图中将像素所占比例小于阈值的冗余灰度级完全压 缩，并对大于阈值的有效灰度级进行基于一种非常合理的对数函数的拉伸变换; 然后对拉伸后的灰度级进行常规的直方图均衡处理; 最后在整个灰度范围内对经过均衡 处理的图像灰度级进行等间距排列。为了满足算法的实时性，设计了一种以TMS320DM642高性能DSP芯片为核心处理器的红 外图像增强系统平台。实验结果表明，采用该算法增强后的图像质量明显优于采用直方图均衡算法增强后的图像质量，图像的目标与背景 的对比度和图像的清晰度都得到了提高，边缘细节也得到了保留; 同时，采用该算法处理一帧320×256×8 bits的红外图 像仅仅用时16.73 ms，完全满足实时图像处理的要求。

动态红外场景投影(DIRSP)技术是考察和评估红外成像测量跟踪系统性能指标的主要方法。本文回顾了国内外DIRSP技术的发展现状及应用，概述了几种主要的DIRSP技术及其特点。在详细介绍数字微镜器件(DMD)的工作原理及机械结构的基础上，总结了灰度等级控制的方法及其特点。通过对3种数字光处理(DLP)显示系统投影原理的对比，指出了各自的特点和应用场合。重点分析了基于DMD的DIRSP系统-微镜阵列投影系统(MAPS)的工作原理、系统结构、性能指标及技术优势，并讨论了将DMD应用于DIRSP所采用的6大关键技术。最后，结合DIRSP技术的应用背景和国内外研究现状，对下一步的研究工作做了展望。

中值滤波在滤除噪声的同时，能够很好地保护图像边缘，是最常用的图像预处理方法之一。本文针对中值滤波算法排序量多、处理速度慢的缺点，提出了对中值滤波进行优化的方法。介绍了中值滤波的原理，使用基于TMS320C6000系列DSP的C程序优化方法对中值滤波代码进行优化，包括使用编译器选项、内联函数、软件流水和循环展开等。介绍了算法优化的基本步骤和具体方法，在CCS2软件平台下选择C64DSP做仿真，实验结果表明，优化后代码的运行时间从优化前的8.37 ms减少到2.91 ms，提高了执行效率，能够满足当今实时图像处理的需要。