为了避免常见的绿松石处理品及伪品入药，本文针对药用绿松石原矿样品，利用高光谱成像技术开展了绿松石在线鉴别系统的研发。依据全国各地有代表性的天然绿松石原矿样品的高分辨光谱数据，获取了标准谱线，并验证了其普适性。针对市面上常见的绿松石伪品和处理品，分析了在400 nm?1000 nm和400 nm?600 nm范围内的相关性系数的差异，探索出了实现绿松石真伪鉴别的新方法，并在此基础上构建了实验样机系统。为藏医药的矿物原材料筛选提供技术支持，促进藏医药的现代化发展。

针对多聚焦图像融合过程中,如何准确地检测聚焦区域以及克服检测过程中存在的配准错误和噪声敏感问题,提出一种结合滤波算子与双尺度分解的多聚焦图像融合算法。首先,对源图像进行高斯拉普拉斯滤波处理,并将获得的滤波图像与源图像作差分运算,分离出多源聚焦图像的高频信息;然后,利用基于结构的双尺度焦点度量方法对多源图像的边缘与局部高频信息进行分解处理,生成含有边缘互补信息的初始决策图;最后, 采用基于一致性检验方法对得到的初始决策图进行分步细化处理,生成融合决策图,并按照逐像素加权平均规则获得融合图像。实验结果表明,与其他聚焦策略相比,该聚焦区域检测方法对不同噪声具有更高的鲁棒性和更强的聚焦区域识别能力, 处理时间小于0.5 s。

针对经验模态分解在实际应用中因异常信号导致的模态混叠问题, 提出了一种基于双尺度比例的判据和局部EMD的处理方法。首先分析了异常信号对EMD算法的影响, 之后提出了基于时间特征尺度和极值差(双尺度)的判据;通过该判据确定异常信号的时域位置后, 再对该时段信号进行局部经验模态分解, 实现异常信号和固有信号的分离。数值仿真实验以及对比分析表明,相比传统方法, 所提方法能够更加有效地抑制因异常信号产生的模态混叠问题。

拉曼谱峰识别是拉曼定性分析中的关键技术之一, 针对现有拉曼谱峰识别方法中存在的缺陷和不足提出了一种双尺度相关拉曼光谱谱峰识别方法, 即采用两个尺度下的相关系数与局部信噪比相结合来实现拉曼谱峰识别。 利用MATLAB对所提算法与传统的连续小波变换法进行了对比分析, 并通过实测拉曼光谱进行验证。 分析结果: 双尺度相关法识别一幅拉曼谱的平均时间为0.51 s, 连续小波变换法为0.71 s； 当谱峰信噪比≥6时（现代拉曼光谱仪器均可达到较高的信噪比）, 双尺度相关法的谱峰识别准确率高于99%, 连续小波变换法的谱峰识别准确率小于84%, 且双尺度相关法谱峰位置识别误差的均值与标准差均要小于连续小波变换法。 通过仿真对比分析和实验验证表明: 双尺度相关法具有无需人工干预, 无需做去噪及去背景等预处理操作, 识别速度快, 识别准确率高等特点, 是一种切实可行的拉曼谱峰识别方法。

搭建了双光束激光干涉光刻系统和激光快速扫描系统。利用干涉光刻系统，实现了不同周期、不同深度、大面积的表面规则光栅织构的构筑。利用激光快速扫描器的二维扫描功能，通过控制激光功率和扫描速度，对曝光量和填充线条间距进行了优化。提出了两种双尺度复合织构的制备方法：一种是在激光快速扫描系统中对抗蚀剂表面分别进行x,y方向的扫描光刻，然后在干涉光刻系统中进行双光束干涉光刻；另一种是在激光干涉光刻系统中进行两次曝光，每次曝光的入射角不同。实验结果表明：这两种方法在制备双尺度复合织构方面具有快速、廉价、操作简易等优点。

针对经典分形模型的功率谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题，提出了一种统计模型和归一化带限Weierstrass-Mandelbrot(WM)分形模型相结合的一维粗糙海面模型，确定了功率谱的闭式解，并且和Pierson-Moscowitz(PM)谱进行了比较，两者吻合较好。在双尺度法下推导了改进模型电磁散射系数的闭合解，对Longuet-Higgins模型、经典分形模型和改进模型的电磁散射系数的角分布进行了比较，发现3种模型散射系数之间的差距主要是由于大尺度波浪的不同造成的，证明了改进模型的有效性，并通过实测数据进行了验证。

空间光电图像中的小目标检测可视为对目标信号的奇异值检测问题, 而基于小波变换的多尺度分析是信号奇异值检测的重要方法。文中阐述了现有小波多尺度分析方法进行小目标检测的原理, 并针对其运用中存在的模极大值线难以搜索以及目标定位精度不高的问题, 利用小波函数的对称性及空间小目标信号近似对称的特点, 提出了一种通过分析小波大小两个尺度来直接对光电小目标进行检测的方法, 并对该方法进行了实现与仿真。仿真结果表明, 该方法可以有效提高小目标的检测速度和定位精度。