针对遥感卫星和高空无人机在海上航拍的可见光遥感图像中黑极性舰船目标检出率低的问题，提出了一种基于暗原色先验和恒虚警率原理的舰船目标检测方法。这种方法先对目标图像进行预处理，得到其暗原色图(DarkChannelImage，DCI)；再将 DCI作为二维恒虚警(2-DCFAR)检测法的输入，以局部统计灰度均值和方差作为目标检测特征，通过选择合适的目标判定阈值及目标空间分布信息完成疑似目标定位；疑似目标集合可以有效地被舰船目标特征矢量进行检验，根据得到的结果判定虚警是否去除，最后得到最终目标检测结果。实验结果表明，该方法对于可见光遥感图像中的舰船目标有较为准确的检测效果，总检出率可达 96.07%，并且对人眼视觉不易判别的黑极性目标有着类似“放大镜”的作用，对黑极性舰船目标的检出率可达 86.71%，较大地提高了可见光遥感图像中黑极性舰船目标的检出率，对优化黑极性目标检测方法创新有一定的指导意义，也为暗原色先验原理的应用提供了新思路。

红外全景搜索跟踪系统能对 360.大视场提供实时多目标搜索与定位功能，与此同时大视场的引入也带来虚假目标增多，以及同一运动目标在前后生成的两幅全景图像中位置差异过大的困扰。本文针对以上问题，引入图像金字塔变换降低全景图像分辨率，再利用 Lucas-Kanade(LK)光流法计算所有疑似运动区域的光流，最后分析所有光流特征结合二分类思想将真实运动目标和虚假运动目标区分开，针对全景图像能够有效的将虚假目标检测出来，剔除该类目标对后续处理结果的干扰。

光时域反射仪(OTDR)测试中，系统链路噪声严重影响测试准确度，尤其是对于0.05~0.2 dB熔接损耗的准确检测，需要提高测试曲线的信噪比。根据OTDR波形特点，在小波阈值去噪的基础上提出一种改进的小波去噪方法,改进阈值利用对数函数的非线性并引入噪声方差，更利于滤除噪声；改进阈值判断函数留下原始数据细节并滤除噪声，且不改变反射事件和非反射事件的波形属性。实际测试表明：测试曲线相对信噪比提升了10 dB以上，去噪后配以曲线平滑滤波和恒虚警(CFAR)检测，准确检测出熔接事件。

雷达目标检测器是雷达接收机中的重要组成部分,目标检测的目的是在恒虚警概率的约束下,最大化提升目标的检测效率。针对车载毫米波雷达目标检测过程中传统单元平均恒虚警率(CA-CFAR)在相邻多目标条件下往往会出现遮蔽的情况,改进了一种新的一维CA-CFAR检测算法。首先,对左右参考单元做等分处理,求出等分后各个子参考单元的平均值。然后,将子参考单元的平均值与参考单元的平均值进行比较。最后,对大于参考单元的平均值进行处理,得到新的检测门限。仿真和实验结果表明,改进CA-CFAR算法相比于传统CA-CFAR在线性调频连续波雷达多目标检测上具有更好的检测性能,验证了所提算法的有效性。

针对红外舰船小目标图像复杂背景弱信号，虚警率较高且难以被精确检测的问题，提出了一种恒虚警率(Constant False-Alarm Rate，CFAR)-全连接条件随机场(Dense Conditional Random Fields，DCRF)舰船目标检测算法.该算法针对小目标与虚警信号变化特征相似但结构特征不同的特点,利用CRF的多维上下文(空间、辐射)表达的优势，实现虚警特征抑制，并引入CFAR对模型进行改进，提高了DCRF对于弱信号目标的检出能力,实现舰船小目标的精确检测与分割.实验结果表明，该算法能够充分利用海域的全局上下文信息，能够在保持较高检出率同时，有效降低虚警率，实现单帧端到端的小目标检测.

由于背景边缘及强噪声的存在, 红外弱小目标容易被覆盖, 弱小目标的检测一直是红外图像处理的难点。在分析红外图像模型的基础上, 引入最大中值滤波, 在不影响边缘锐度的条件下, 较好地抑制孤立噪声点, 有效提高信噪比, 然后采用基于方差的K均值聚类算法最终检测出弱小目标。实验结果表明, 与传统滤波算法及形态学算法相比, 该算法计算简单, 能有效检测出弱小目标。

提出一种基于压缩感知(CS)技术在机会雷达系统中进行恒虚警率(CFAR)目标检测的算法, 根据目标回波在距离单元上的稀疏性, 采用压缩感知技术对目标回波进行压缩采样；设计了一种新的建立在压缩域上的CA-CFAR检测器, 它能在不恢复原始信号的条件下, 快速完成目标回波的检测；进行了检测门限理论分析, 设计出一种适用于压缩域检测的门限选定方法；给出系统检测结果与接收机的性能曲线。仿真结果表明, 本算法可以实现低信噪比下雷达信号的直接检测, 无需信号重构, 节省了运算量。

针对相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)分布式光纤扰动传感系统严重的误警问题, 在Φ-OTDR多路监测系统方案的基础上, 提出了将改进的D-S证据理论应用于Φ-OTDR三路监测系统中以减少误警率。利用改进的D-S证据理论信息融合算法对每路输出数据进行融合, 然后将融合结果与报警阈值相比较, 判断是否发生报警。实验测试发现: 基于改进的D-S证据理论的Φ-OTDR三路监测系统不仅在三路监测方案中能够正确判断扰动信号, 还使得漏警率由3%降至1%, 72h内误警率由3.3%降至0%, 提高了系统的报警性能。

基于Mach-Zehnder/Sagnac混合干涉仪原理, 利用分布式光纤对城市燃气管道进行泄漏监测模拟实验研究。对测量光纤长4 km和6 km时的干涉信号利用小波包能量谱提取法和绝对距离法相结合的方法诊断管道泄漏与否, 再结合频谱图进行泄漏定位, 最后对系统的虚警率(false alarm rate, FAR)进行了分析。结果表明, 与传统直接通过频谱图识别零点频率的方法相比, 虚警率降低了8.475%, 能够更准确地识别燃气管道泄漏与否, 从而提高系统监测及定位的可靠性。

激光测距接收系统中,雪崩二极管偏压与增益密切相关,从而最终影响其测距能力。通过设计偏压自适应数字控制平台,以单片机作为偏压控制单元,DSP作为信号处理单元,可根据环境温度以及测距目标信号和噪声的幅度对APD的偏压进行实时调整,实现APD偏压对测试环境的自适应功能。实验表明,APD偏压自适应平台对不同环境温度、光照强度和能见度等环境条件均具有较好的适应性,不仅可以较好地控制激光测距仪的虚警率(测试过程中无虚警),而且可以提升其在强光照以及不同能见度条件下的信噪比,强光照时信噪比提升了0.48 dB,能见度为8 km时信噪比提升了1.68 dB,能见度为5 km时信噪比提升了0.88 dB,能见度为3 km时信噪比提升了0.02 dB。