针对组合式光学扫描系统中转位姿存在的尺度差异问题，提出了一种融合尺度因子的中转位姿标定方法。建立了组合式光学扫描系统数学模型，基于数值模拟探究了全局测量精度相对尺度差异的线性规律。建立了融合尺度因子的中转位姿标定模型，基于张量积展开给出了中转位姿的理论解，并对系统参数和尺度因子进行优化。利用仿真和实验验证了标定方法的有效性和标定精度。结果表明：组合定位精度优于0.1 mm；融合尺度因子的中转位姿提升了组合式光学扫描系统的整体扫描精度。

提出一种基于琼斯光瞳的光刻投影物镜偏振像差检测方法。推导了基于琼斯矩阵的检测方程,建立了光强矢量与琼斯矩阵克氏积的线性关系,利用该线性关系直接检测琼斯光瞳形式的偏振像差。以一个典型的光刻投影物镜的琼斯光瞳为检测对象对所提方法进行仿真验证,仿真中考虑了偏振元件与CCD的实际参数误差,并与传统穆勒矩阵椭偏法转换得到的琼斯光瞳进行比较。对于同一种典型的偏振元件旋转角组合,与传统测量方法相比,所提方法测量的偏振衰减和偏振相位延迟误差均明显降低。仿真结果表明,所提方法在不增加现有测量装置复杂度的基础上,明显提高了琼斯光瞳形式偏振像差的测量精度。

针对遥感图像及彩色图像传输过程中的信息安全问题, 提出了一种利用矢量运算和副像相位掩模对彩色遥感图像加密的方法.在加密过程中, 利用光学相干叠加原理将原始图像矢量分解, 并叠加到R、G、B三个通道上的两个相位板当中; 然后, 使用副像相位掩模在菲涅尔域中双随机相位编码对其中一个相位板加密; 最后, 利用两个随机矩阵的Kronecker积对编码图像进行进一步随机化处理, 实现彩色遥感图像的多级加密.实验结果表明：该算法的密钥敏感度高, 在强度系数小于0.04的高斯噪声攻击和统计分析攻击下具有良好的稳健性; 密文能够抵御选择明文攻击, 相比于传统的双随机相位编码算法具有更强的安全性.解密遥感图像的峰值信噪比和相关系数可达31.92dB和0.9888.该加密方法为大量相同尺寸遥感图像的加密提供了新的思路.

为了提高光学图像加密系统中双随机相位编码加密技术的安全性, 提出了一种基于DNA编码与菲涅尔域DRPE的双重光学加密技术。对光学图像进行DNA编码, 通过DNA编码的加法运算与交叉操作对光学图像进行初步的置乱处理; 在菲涅尔域对像素进行双随机相位编码加密处理, 在加密过程中使用一个副图像生成两个混合相位模板; 将双随机相位编码加密的图像与两个随机矩阵的克罗内克乘积相乘, 获得最终的加密结果。仿真实验结果表明, 所提加密方案在加密过程中增加了密钥数量, 通过双重置乱处理增强了加密系统的抗攻击能力。