传统的波分复用网络采用固定栅格，已无法满足网络需求。提出一种改进的基于图着色理论的路由选择频谱分配(GT-RSA)算法。首先，使用前k条最短路径算法确定备选路由集合，根据各备选路由集合建立备选路由关系图；然后，使用图着色理论的混合整数线性规划模型进行选路，根据分支定界的饱和度最大优先算法得到优解，同时完成频谱的路由着色分区分配；最后，采用分区前后适配(PAR-FLF)算法对业务完成频谱资源的分配。仿真结果表明：GT-RSA算法具有更低的频谱资源消耗、阻塞率以及更高的平均链路连续率。

针对传统弹性光网络采用专用路径1+1保护策略存在资源浪费的问题, 文章提出了一种共享链路保护策略。在检测到链路故障后, 柔性光转发器切换至共享保护链路, 并根据业务的优先级和请求频率重排业务权重, 依据业务权重提供差异化的路由和频谱分配。此外, 文章提出一种以物理网络拓扑结构、业务需求集合和优质业务量占比为约束条件, 以最小化频谱隙利用率为目标, 具有业务区分的路由和频谱分配方法。理论分析和仿真结果表明, 与传统的1+1保护方法相比, 所提保护策略在降低网络拥塞率的同时, 可以最多节省38%的频谱资源, 能够最大限度地实现备份频谱资源的共享。

针对增量式运动恢复结构算法在无人机影像三维重建中运行效率低的问题，提出了一种基于关系图的无人机影像批处理重建方法。利用无人机低精度的位置姿态测量系统数据概略估算影像间的重叠关系，在关联影像之间进行尺度不变特征变换匹配，使用随机抽取一致性算法和三视图约束进一步剔除弱关联的影像连接关系，再通过深度优先搜索得到最终参加重建的影像集连通分量，构建出强关联的稳健影像关系图。然后，根据影像相对位姿参数，由最小二乘法解算全局一致性旋转参数，利用三视几何约束和线性规划求解全局一致位置参数，最后进行一次光束法平差优化。实验结果表明: 与经典的增量式重建Bundler算法相比，该方法运行速度至少提高了2.6倍，且生成的三维点数量增加了76.5%，更真实地恢复出场景的几何形态。该算法在改善重建效果的同时提高了处理效率，能够满足无人机快速响应应用的需求。

弹性光网络可大幅度提高频谱利用率并为用户提供灵活的带宽粒度.为改进已有弹性光网络的选路与频谱分配算法，建立了描述弹性光网络中选路与频谱分配问题的整数线性规划模型，提出两种分别基于最多频隙数优先和最长路径优先与业务疏导结合的启发式算法，以进一步提高频谱利用率，设计了所提算法的重排序准则和流程.对小型6结点、中型14结点和大型19结点等三种不同网络拓扑进行仿真实验，结果表明，所提算法可有效提高已有算法的频谱利用率.

针对模拟电路故障诊断中的测试节点优选问题, 首先定义了决策矩阵A及其相关概念, 对测试节点优选问题建立了数学模型, 将测试节点优选问题转化为典型的0/1规划问题, 将测试节点的优选过程变成数学模型的求解过程; 然后针对建立的数学模型, 提出了一种改进遗传算法, 并通过和传统遗传算法、分枝定界法的比较, 对算法性能进行了分析。仿真结果表明,提出的节点优选方法可靠有效, 具有较高的工程应用价值。

随着光网络规模的不断扩大，多维度可重构光分插复用器(ROADM)已成为下一代通信网络的关键节点技术。然而由于无阻塞的高维度交换矩阵的实现代价高，不对称的交换架构(即光节点内部存在不连通的端口)可能被广泛应用。为解决考虑端口连通性限制的路由与波长分配问题，建立了其整数线性规划(ILP)模型，并提出了3种考虑端口连通性(IPCA)的动态路由机制，包括基于K最短路(KSP)的IPCA(IPCA-KSP)机制、IPCA-Dijkstra机制与全路径搜索机制。仿真显示，全路径搜索机制采用枚举的方法可找到最短路径，但其阶乘量级的复杂度是无法容忍的。基于IPCA-SKP机制不能保证找到最短路径，且仅在小规模网络比较有效。而IPCA-Dijkstra机制通过修正经典Dijkstra算法的路径搜索过程，能够以较低的复杂度找到最短路径。

摄像机间目标关联是无重叠视域多摄像机目标持续跟踪的关键.提出了一种只利用人体目标外观，完全不依赖于空时关系的人体目标再识别算法，利用识别结果直接进行跨摄像机间人体目标关联，而不依赖于目标的捕获时间和路径限制.对跟踪视频前景图像序列提取互补性视觉单词树直方图和全局颜色直方图二种特征，采用支持向量机增量学习在线训练二种特征的人体外观辨别模型，再利用多类线性规划增强算法对二种特征的支持向量机模型进行在线自适应融合.实验结果表明，本文算法具有较强的在线学习能力，能增量式表达人体目标辨别性外观模型，特征融合后的模型区别性更强，有效地降低多方面条件变化的影响，获得了高识别率，且能够实现快速实时实现，相对于现有方法有了明显提升.

多基色显示系统采用增加基色数量的方法能有效地扩大显示器的再现色域。针对三基色到多基色的映射线性方程组解的不唯一性, 提出了一种基于亮度最大的线性规划优化算法。该方法根据颜色亮度和色域之间的关系, 用线性规划求得亮度最大值时的最优解。最后将该算法运用到了五基色显示系统。结果表明, 白点亮度达到了最大值, 同时系统的色域较三基色显示系统扩大了约20%。

针对径向偏振光入射, 设计了三维超分辨衍射光学元件。对径向偏振光大数值孔径聚焦特性的分析表明, 纵向分量是影响聚焦主瓣的三维光强分布的主要因素。仅考虑径向偏振光聚焦场的纵向分量, 沿用线偏振光入射时三维超分辨衍射光学元件的全局优化方法, 利用线性规划设计了三维超分辨的0, π结构的纯相位元件。考虑径向偏振光聚焦场的径向和纵向分量, 计算了三维超分辨性能。与线偏振光的性能对比表明, 尽管仅考虑聚焦场纵向分量设计的衍射光学元件不是全局最优解, 但其三维超分辨性能明显优于线偏振光, 证明了仅考虑径向偏振光聚焦场的纵向分量进行三维超分辨衍射光学元件优化的有效性。

利用matlab优化工具箱，采用非线性规划，对三区振幅型(透过率为1-0-1)和三区位相型(相位角为π-0-π)光瞳滤波器进行三维超分辨优化设计，建立了优化模型，经计算机多次迭代运算，改变斯特尔比s值，给出了优化结果。结果显示：所设计的滤波器较好地实现了横向和轴向三维超分辨，且轴向超分辨能力优于横向；相同斯特尔比下，位相型三维超分辨能力优于振幅型，并且这两种滤波器结构简单，容易实现。