成像光谱技术能够同时获取目标的图像特征和光谱特征, 很容易识别与背景环境光谱特征区别较大的传统伪装材料。 近年来, 成像光谱得到了迅速发展, 经历了多光谱技术到高光谱技术的跨越, 传感器的探测波段数、 光谱分辨率、 空间分辨率的显著提高。 得益于各国ISR无人机技术的应用, 高光谱传感器由星载拓展到机载, 可以在更近距离对**伪装目标进行识别, 对具有重要价值的**目标的生存能力构成巨大挑战。 目前, 应对高光谱的伪装材料主要设计思路是, 选择材料或材料体系具有与环境背景相似的颜色和光谱反射特征（传感器探测范围内）进行复合, 目的是与环境背景达到“同色同谱”来躲避高光谱侦察。 绿色植被是最常见的伪装背景, 也是本领域绝大部分研究的光谱模拟对象, 其反射光谱曲线在可见近红外波段具有: “绿峰”、 “红边”、 “近红外高原”和“水吸收带”四个主要特征, 分别由叶片的组织结构以及叶绿素和水分产生。 离体叶绿素光热稳定性较差, 不能直接用作伪装材料, 所以寻找和合成稳定性好、 具有类叶绿素结构及光谱特征的分子是当前的研究热点之一。 此外, 铬绿和钴绿是常用的伪装颜料, 具有类似绿色植被“绿峰”、 “红边”和“近红外高原”光谱反射特性, 研究者将其与高吸水填料复合来引入“水吸收峰”, 大致模拟出绿色植被反射光谱, 但是想要实现精确模拟, 仍存在一些难以解决的问题。 从绿色植被光谱特征出发, 分别阐述了模拟绿色植被可见光区和近红外光区光谱特征的材料选择依据及体系; 同时介绍了它们在精确模拟植被光谱时存在的问题, 以及通过改性和复合来提升光谱相似度和耐候性的相关研究工作, 总结并展望了绿色植被光谱模拟材料要解决的重难点问题和发展方向。

氮素是影响生菜产量和品质的重要因素, 光谱技术是检测作物氮素含量最有效的手段之一。 通过获取不同氮素水平下生菜冠层的反射光谱, 对其进行FDSGF（first-order derivative based savitzky-golay filt）滤波后, 利用后向区间偏最小二乘算法（BiPLS）、 遗传算法（GA）及连续投影算法（SPA）对特征波长进行梯度提取, 最终从2 151个波长点中提取了8个与生菜氮素最为相关的特征波长。 分别利用多元线性回归（MLR）、 径向基函数神经网络（RBFNN）及极限学习机（ELM）三种算法建立了基于特征波段或特征波长的8个生菜冠层氮素含量检测模型。 结果表明: BiPLS-GA-SPA-ELM模型（RMSEC=0.241 6%, Rc=0.934 6, RMSEP=0.284 2%, Rp=0.921 8）的预测结果优于其他模型, 为指导合理施肥和开发便携式仪器提供了理论基础。

设计了一种基于实时双光路校准的分光测色仪结构, 在现有双光路设计中加入校准光源对主光路和辅助光路进行实时双光路校准.构建算法对由温度变化引起的传感器响应效率变化进行修正, 并设计实验在不同温度下对仪器采样稳定性进行评价.实验表明, 采用了实时双光路校正仪器的工作温度从10℃变化至30℃后, 测量数据稳定性标准偏差小于等于0.03, 最大偏差小于等于0.04, 相对于现有技术方案有显著改善.

以聚氨酯（PU）为粘合剂，Sm₂O₃ 为颜料，采用刮涂法制备了PU/Sm₂O₃ 复合涂层。采用近红外反射光谱及涂层力学性能测试方法系统研究了涂层的近红外吸收性能与力学性能。结果表明，Sm₂O₃ 可使涂层具备对1.06 μm 与1.54 μm 特殊近红外光的强吸收特性，PU 可使涂层具备优良的力学性能。当涂层处于最佳条件（Sm₂O₃ 含量40%(w)，涂层厚度96 μm）时，涂层的附着力可以达到1 级，耐冲击强度可以达到40 kg?cm，对1.06 μm 与1.54 μm 特殊近红外光的反射率分别可以低至58.7%和34.7%。所制备的PU/Sm₂O₃ 复合涂层有望成为一种新型的具备优良力学性能的近红外吸收材料。

实验条件下, 利用地物多角度二向反射平台及ASD地物波谱仪获取了由清水与荷叶组成的高光谱混合象元反射光谱, 通过选择反射光谱形态指标, 分析了24组不同组分比例下高光谱混合象元反射光谱形态指标变化规律, 并得到以下结论: 选择的光谱形态指标之间存在着较大的相关性, 按照0.05及以上置信水平和可决系数R2>0.5的条件对光谱形态指标进行剔除, 确定了最能体现反射光谱特征的形态指标; 不同波段范围内, 各光谱形态指标随混合象元成分比例的变化规律有所差异; 聚类分析结果表明, 纯象元（清水）过渡到混合象元存在临界值, 当混合象元组分比例小于此临界值时, 主要体现纯象元反射光谱特征, 大于临界值时才表现混合象元的反射光谱特征。

医学美容和化妆品行业的进步与日俱进, 为了揭示皮肤组织的细节, 三维医学成像是必须的。 为了减少侵入性, 在本研究中应用“读出, 而非写入”的想法, 采用非电离辐射的光源与组织采样点的反射光谱实现皮肤的非侵入性成像, 这种新技术称为“光谱分类成像术”。 采用宽带光源与光谱仪收集扫描区域中各采样点的光谱曲线, 根据其交叉相关系数分为几种类型的组织; 使用相应于每一像素之组织类型的颜色填满每一个像素, 可获得一幅彩色的组织断层影像。 其次, 探讨了光谱分类成像术的横向/纵向分辨率和穿透深度、 展示了紫水晶样品与孔雀鱼样本的穿透造影结果、 并探讨交叉相关系数大小与光源波长的数量等变因对于成像结果的影响。 将宽带光源和光谱仪分别更换为RGB LED和微型光谱仪以取得样本光谱, 该系统有潜力最小化为手持式医疗成像产品。 与传统的医学成像技术相较, 没有过于强烈的光源或有害人体的荧光染料被使用, 将可减少非环保化妆品的过度使用, 并促进医学美容产业的进展。

研究了透明电介质/金属(铁电)薄膜/受限原子双界面系统的缀饰选择反射(DSR)光谱。考虑了三种不同的薄膜材料：KTa0.65Nb0.35O3,Ag及Fe。当受限原子蒸气厚度与探测光的波长比L/λ=0.25、0.75时DSR为典型的对称色散曲线;L/λ=0.9时其对称性减弱, 线型表现为吸收与色散的叠加;而当L/λ=1时,DSR峰几乎消失。当薄膜为KTa0.65Nb0.35O3时,随着薄膜厚度的减小，DSR峰略有下降。当薄膜为金属材料时,DSR峰随着厚度的减小得到了很大的增强。对于理想的金属Ag薄膜,这种增强最为显著。在强耦合光的作用下，由于两个缀饰态之间的量子相干效应以及交流斯塔克分裂产生的电磁诱导反射峰具有很高的光谱分辨率(可达约10MHz)。这种电磁诱导反射峰对应的高分辨率光谱可用于表面薄膜的光学参数测量及集成光学元件的检测等领域。

为了实现光纤布喇格光栅反射谱的低成本测量, 采用白光干涉技术搭建了一套结构简单的反射谱测量装置, 利用该装置进行了实验, 对所采集的干涉信号进行了数据处理, 获得了光纤布喇格光栅的反射谱, 光谱分辨率达到3pm, 并对所测反射谱的光谱分辨率进行了理论分析。结果表明, 利用该装置测得的反射谱具有良好的光谱分辨率, 通过增加测量量程可以进一步提高光谱分辨率。

以聚氨酯(PU)为粘合剂, 某片状金属粉为颜料, 采用刮涂法制备了PU/片状金属复合涂层。 对不同颜料含量条件下涂层的红外发射率进行了测试, 并采用扫描电镜对涂层的微结构进行了观察。 发射率测试结果表明, 涂层发射率随金属粉含量增加呈“∪”型变化。 微结构观察结果表明, PU/片状金属复合涂层由PU和片状金属粉交错堆叠而成, 具有类似一维光子结构特征。 基于涂层的微结构特征, 对具有转折变化特征的4个金属粉含量点状态下涂层中一维光子结构的反射光谱进行了模拟计算, 结果表明: PU/片状金属复合涂层的发射率随金属粉含量变化呈“∪”型变化关系特征主要是由涂层中一维光子结构的主反射峰中心波长随颜料含量增加所产生的蓝移现象引起的。