本论文提出并实验演示了一种系统由经典态进入到量子态演化过程的测量方法，对铷原子(87Rb)蒸汽中，基于光偏振自旋转效应产生的脉冲真空压缩光的建立过程进行了研究，描述了脉冲光场从经典热态到真空压缩态的噪声涨落变化。脉冲真空压缩光的压缩度为-11 dB。具体实验上，先采用平衡零拍探测方法测量了脉冲真空压缩光的正交分量，然后通过对正交分量做相位平均统计处理，得到了信号光场平均光子数随时间的变化分布，观测到75 μs的压缩态建立时间。本文的实验方法为将来基于原子吸收线的短脉冲压缩光的产生打下实验基础，并为经典态和量子态的转换过程的研究提供一种可行的实验测量方案。

基于ViBe算法的运动目标检测具有很高的处理效率, 但在复杂背景下也存在缺陷, 比如不能有效抑制运动目标的残影和鬼影区域、易受噪音干扰, 在交通视频的处理中更为明显。鉴于ViBe算法的这些不足, 本文对ViBe原算法提出了改进, 结合像素生命长度对鬼影或残影像素进行判断, 利用二次更新策略提高消除速度。根据像素值变化引入最大类间方差法, 将原有的固定像素阈值变为动态阈值, 以提高交通视频中车辆目标检测的抗干扰能力。实验结果表明, 在3组不同交通场景视频中, 改进算法能够在较少帧数内消除目标的残影或者鬼影。对结果的量化分析也证明了改进算法由于应用了动态阈值, 使目标检测的精准度和整体性都有所提高。

分析联合变换相关器(JTC)光学加密系统解密图像噪音大、质量差的原因，提出一种非线性JTC 光学加密系统。将JTC 加密图像除以密钥功率谱作为新加密图像。一方面，新加密图像能够消除密钥傅里叶谱振幅分布不均匀引起的噪音，提高解密图像质量。仿真结果表明，Lena 图像的消噪音解密图像和原始图像的相关系数可由0.4104增加到0.7190，均方根(RMS)从0.8154减小到0.7089。二值文本图像的消噪音解密图像和原始图像的相关系数由0.8458 增加到0.9785，RMS 从0.6887 减小到0.4583；另一方面，新加密图像能抵御唯密文攻击(COA)算法的攻击，仿真结果表明，利用COA 算法能从JTC 加密图像恢复出高质量的原始图像信息，但不能从新加密图像恢复出任何原始图像信息，有效提高JTC加密系统的安全性。

对高轨目标成像时为减小恢复图像中的噪音,需对相干阵列系统参量进行优化以提高强度相干成像质量.根据强度相干原理分析空间频谱测量噪音和相位恢复噪音产生的原因,在高频探测器数量固定情况下,分析相干阵列的集光面面积、探测器排布间距等参量对成像质量的影响.通过室内实验,研究最优集光面面积和最短观测基线的选取方法.实验结果表明:对于14星等的地球同步轨道卫星,阵列最短基线长度为光场横向相干长度0.61倍,集光面直径为光场横向相干长度的0.46倍时可获得最佳成像效果.对阵列的优化能够提高强度相干成像质量.

针对小波变换轮廓术中相位无法快速准确展开的问题, 提出了一种能有效抑制噪音的相位展开算法.首先, 分析了小波脊系数幅值质量图和相位导数方差质量图的特征;然后依据相位值与其数学期望的偏差程度, 利用小波脊系数幅值矩阵和导数方差思想构造了 “小波脊系数幅值导数方差”质量图;最后分别进行软件仿真和真实模型实验, 并将利用新质量图引导的相位展开效果与传统相位展开质量图法和改进的质量图法进行对比.实验结果表明, 本文算法提高了相位展开精确度, 相位展开误差率降低了2.61%.所提质量图易于构造, 在引导相位展开时不仅能得到较准确的绝对相位值, 还能有效抑制噪音的影响,从而重建出精确度高的物体三维模型.

采用线性近似法计算了单模激光损失模型在输入偏置信号的调幅波时的光强关联函数C(t).发现光强关联函数C(t)随时间t的演化存在多种变化形式(不规则周期递增、递减等多种振荡形式).结果表明: 当a0=0.1时, 出现平坦的不规则周期性振荡; 低频调制信号频率Ω可调整不规则周期振荡的周期; 量子噪音强度Q和高频载波信号频率ω能改变曲线C(t)的初始值和周期.

在传统离散全变差模型的基础上, 利用低维投影思想, 建立了元素可分离的全变差模型; 结合Frobenius范数, 根据图像的凸性, 提出利用凸优化方法求解元素可分离的离散全变差问题, 并将其应用于图像去噪.仿真表明:对于添加方差为0.1的随机噪音的256×256图像, 去噪后峰值信噪比可达到28.5 dB左右, 并且能有效地保持轮廓和细节, 说明该方法对随机噪音具有良好的去除能力; 通过改变迭代次数可灵活平衡计算速度和准确度以适应不同的去噪要求.

基于相位噪音和相控阵理论，运用线阵天线原始方向图函数和光纤链路噪音系数公式，根据天线波束指向实际误差进行合理近似，推导了光延迟线链路噪音系数、天线阵元数与波束指向误差的理论公式.采用常规光纤链路参量进行了仿真研究，结果表明: 相控阵天线波束指向误差均方差随光纤链路噪音系数增大而增加，随天线阵元数增加而减小，指向误差与光纤延迟线链路噪音系数的1/2次方成正比，与阵元数的3/2次方成反比.在相控阵天线工作频段内，低频波段受噪音系数影响更加明显.

针对目前基于工业CT图像的岩心孔隙计算中都采用局部自定义区域数据的问题,提出了一种基于岩心图像全部数据的孔隙率计算方法。其中,岩心目标的准确提取是该方法的关键。研究了图像中岩心目标与周边噪音的结构和位置关系,并以此为依据提出了一种工业CT图像的岩心目标提取算法。然后以CT图像中的岩心目标为数据源,通过目标内的孔隙像素与目标像素之比来计算单张图像的岩心孔隙率。而针对岩心的序列CT图像,则通过计算每张图像的孔隙率均值来获得该岩心的孔隙率。最后,以一岩心样本的CT序列图像为例,说明所提方法的准确性和有效性。

在光敏性掺铒光纤上制作了45 mm长非对称相移结构光纤光栅, 构成前后向功率输出比大于100∶1的分布反馈光纤激光器.利用一定长度的掺铒光纤吸收有源相移光栅后的剩余泵浦光, 实现了对前向输出激光信号的放大, 并采用OptiSystem软件模拟了掺铒光纤长度与增益的关系.为了保持输出激光的窄线宽和低噪音特性, 利用布喇格波长与激光相同的光纤光栅和光纤环行器构成光窄带滤波器, 对放大后激光信号的ASE噪音进行滤除.研究表明: 所设计的激光器结构充分利用了泵浦光, 在300 mW的(980 nm)泵浦功率下获得了功率为32.5 mW, 线宽为11.5 kHz, 相对强度噪音为－87 dB/Hz的激光输出.