采用目前方法进行脉冲激光测距时，无法消除正弦函数产生的时间累积误差，存在重构精度低和测距误差大的问题。提出ARM嵌入式支持下高精度脉冲激光测距研究方法，该方法在脉冲激光测距中引入ARM嵌入式高速核处理器，进行多帧相关检测、自适应门限检测和滤波降噪，并通过多点平均法消除脉冲激光测距过程中存在的时间累积误差，在此基础上通过差频测相方式提高脉冲激光测距的精度。实验结果表明，所提方法的重构精度高、测距误差小。

针对地震滑坡灾害应急响应的高时效性要求，提出了一种基于灾后高分辨率遥感影像的地震滑坡体自动提取算法。该算法综合利用了高分辨率遥感影像的光谱、形状和纹理等特征，基于多特征阈值分层次逐步剔除干扰地物，实现了地震滑坡体的自动提取。涉及到的特征参量阈值均采用改进的Otsu算法自动确定。在利用2008年汶川地震后ADS40航空遥感影像自动提取滑坡的实验中，所提算法的滑坡个数正确提取率超过70%，面积正确提取率超过80%。对于10000 row×10000 column的ADS40影像，算法执行时间低于1 min。相较于传统的人机交互目视解译方法，该算法的自动化程度高、滑坡提取速度快，滑坡识别精度可以满足地震灾害应急要求。

为实现红外焦平面阵列(IRFPA)盲元的自适应快速校正, 本文设计了一种基于三梯度阈值检测的快速盲元校正方法。先通过优化L0范式的约束方程消除图中的非均匀条纹, 排除干扰, 再对水平、竖直和对角3个方向进行梯度阈值检测, 找到盲元位置点, 并与中值滤波结果进行点对点匹配, 剔除误检测点, 最后通过局部中值滤波完成盲元校正。依据盲元的缓变特性, 通过合理更新盲元模板实现了单帧和序列图像的快速盲元校正。实验结果表明: 相比于传统方法, 本文方法的信噪比(SNR)和峰值信噪比(PSNR)提高了10~14 dB, 结构相似度指标(SSIM)提高了0.01~0.02, 对图像中的随机和连续盲元的校正效果都很好, 同时运算速度得到了大大提升, 在保证图像质量指标的情况下速度提升了3~10倍, 可以在到实际红外系统中实现动态检测和实时处理。

根据无扫描成像激光雷达光电阴极输出光电子计数分布满足泊松统计的特点, 由极大似然估计方法, 给出判定是否接收到回波的似然比判据阈值的计算方法。并针对典型无扫描距离选通成像激光雷达情况, 给出了系统探测概率、虚警概率和漏警概率的近似计算方法, 并采用蒙特卡罗模拟方法进行验证。分析了系统阈值对探测概率的影响, 并提出变阈值的方法提高探测系统探测概率。而受系统硬件的限制, 在满足探测要求的情况下, 尽量缩短探测距离和减少探测器像素数, 增加接收目标的有用信号光子数, 并同时根据极大似然估计法来确定阈值, 达到提高探测概率的目的。

提出了阈值检测、降噪处理和功率谱估计三种分析和处理水中气泡激光散射信号的方法。利用这三种方法分别对不同散射角时的测量信号进行了处理，得到了水中气泡激光散射强度随散射角的分布特性，并将实验结果与米氏(Mie)理论结果及水的散射强度进行了对比，比较和分析了三种方法的优劣。阈值检测法和降噪处理法分别以平均值和绝对偏差为中心来估计气泡散射强度，它们不能隔离直流分量。功率谱估计法处理得到的气泡角散射特性与Mie理论结果一致，能够区别开气泡散射和水的散射，两者相差近1个数量级。实验结果表明功率谱估计法是最合理的处理气泡激光散射信号的方法。

在对各种阈值探测理论和视距探测方程进行深入研究分析的基础上,从人眼阈值特性和微光视觉理论出发,建立微光夜视系统新的阈值探测理论模型,导出微光夜视系统新的视距综合探测方程.