针对X射线扫描得到的工业CT图像重建三角网格模型存在尖锐特征丢失、狭长三角形和三角面片数量多等问题，提出一种自适应三维网格模型重建算法。首先对图像进行预处理；其次采用八叉树结构确定体元；然后利用二次误差函数（QEF）构建自适应八叉树；最后剖分四边形生成三角网格。使用立方体数据和两组实际扫描的CT数据对所提算法的性能进行验证分析，实验结果表明：所提算法在简化网格的同时仍能保持物体的尖锐特征，减少了狭长三角形的数量。利用所提算法生成三角网格模型的简化率可达90%，简化后网格质量大于0.3的三角网格平均占比为99%，有效地提高了由工业CT图像重建三角网格模型的质量。

跟踪发射望远镜空间目标成像探测性能与传统望远镜成像探测性能存在较大差异。由于激光发射光路与目标探测光路属于共光路,因此系统的探测性能除了会受到传统因素的影响,还会受到由发射激光引起的内通道热效应的影响,而使其探测能力下降。对内通道热效应产生的影响进行了数值模拟,明确了内通道热效应产生的像差主要由初级像差组成。根据所得结论,利用探测信噪比模型结合Strehl理论,得到了实际像差条件下的系统成像探测能力计算模型。提出了一种跟踪发射望远镜共光路成像探测性能的评价方法,并利用跟踪发射望远镜进行了空间目标探测实验设计与数据测量,实验结果表明理论分析的探测能力与实验所得探测能力基本吻合,所提出的方法能够较为有效地评价共光路跟踪发射望远镜成像探测性能。

介绍了测量材料表面双向反射分布函数和发射率的原理和方法, 搭建了532 nm和1 064 nm波长双向反射分布函数和表面发射率测量平台, 对经金刚砂(320目)研磨后金属靶板表面的反射率和发射率及中等温升情况下的变化特性进行了实验测量。测量结果表明, 粗糙金属靶板表面近似为朗伯辐射体, 反射率低于0.25。 在常温至320 ℃范围内, 靶板表面反射分布、反射率和发射率的变化幅度较小。

利用角谱传播理论和薄层增益近似的方法, 针对不同小信号增益系数的增益介质, 在MATLAB平台上计算了正支虚共焦非稳腔的光场模式, 分别得到了高斯型、沿x方向高斯型、沿x方向偏光轴高斯型的光场的相位分布和振幅分布。计算结果表明, 增益介质的小信号增益系数的分布对光场的强度分布有决定性的影响。

漫反射非接触测量方法是测量入射激光功率密度分布的有效手段。但强激光长时间辐照漫反射金属靶板，材料上升到一定温度表面反射率将显著下降，影响测量效果。基于有限元方法，结合热源抖动和风速对流，对镀金膜的铝板进行了强激光辐照条件下的温度变化模拟，结果表明材料表面能量吸收率是决定温度升高的关键因素。通过粗糙度设计可实现与光滑表面吸收率接近的漫反射表面，有效降低靶板温度，为优化漫反射金属靶板设计提供参考。

采用激光主动照明技术，是对远距离暗目标进行成像、定位和跟踪的重要手段。但由于激光在大气路径中传输，受到大气湍流等因素的影响会造成辐照在目标上的激光光强分布不均匀，同时激光波前会产生畸变，从而降低目标的成像质量，影响对目标的高精度跟踪能力。基于激光照明大气传输模型，对中等湍流、弱湍流和不同光束数情况下的激光照明结果进行了数值模拟，分析了照明激光光强和波前对远距离目标成像的影响。计算结果表明：照明光强起伏方差优于0.5，波前畸变标准误差优于0.2 λ，可满足约1μrad量级的目标分辨能力。

传统的光束漂移量测量系统利用近、远场测量设备分别测量光束的平漂量和角漂量，结构复杂、实时性低。散焦光栅焦平面处正、负一级衍射斑的位置变化可同时反映光束的平漂量和角漂量，为验证该理论、搭建简化的测量系统需要对光路设计进行仿真。基于散焦光栅的成像机理，利用Matlab软件构建了光束通过散焦光栅的成像模型，仿真结果与理论分析一致；最后对光栅和透镜等不同光路设计参数与最大漂移量测量幅值的关系进行了模拟。结果表明，在成像单元约1 cm2、短焦透镜焦距约12 cm的条件下，为实现漂移量测量精度和可测幅度的最大化，散焦光栅需要离轴15 mm，散焦光栅与短焦透镜的焦距比为6。