针对我国首颗静止轨道高分辨率光学遥感卫星高分四号（GF4）的可见光通道面阵成像载荷，基于成像模型中内外方位元素的相关特性，提出一种基于先验有理多项式（RPC）模型的在轨几何定标方法，以地面控制点的真实像点和基于RPC模型计算的虚拟像点为观测值，在初始的定标参数基础下重建精确的几何定标参数，实现卫星成像载荷系统性几何误差的补偿。本方法完全避免了传统在轨几何定标构建严格几何成像模型中复杂的辅助数据处理和多个成像坐标系统的转换，建模和解算均极为简单，且定标结果可直接应用于基于严格几何成像模型的地面处理系统。通过一组GF4卫星面阵载荷的真实影像数据实验验证了本方法的有效性和模型的合理性，结果表明：本方法可有效补偿成像模型中的系统几何误差，且得到定标结果与基于严格几何成像模型的传统定标方法几乎一致。

为衡量国产主流2 m分辨率光学卫星的几何定位精度,本文在有理多项式(RPC)模型与区域网平差的基础上,针对不同卫星在不同地区表现出的几何定位精度的差异,提出了一种利用相同控制基准测评多星几何定位精度的方法。以河北省沽源县平坦地区作为控制区域,采用高分一号系列卫星(GF1、GF1-B、GF1-C、GF1-D)、资源三号系列卫星(ZY3-1、ZY3-2)以及天绘一号卫星(TH-1)的多幅不同高分辨率卫星影像进行单景与立体影像几何精度的评估试验。研究结果表明:在无控制点条件下,高分一号系列卫星单景影像的平面精度大都优于42 m;TH-1单景影像的平面精度约为6.36 m;ZY3-1立体影像的精度较高,平面精度约为11.29 m,高程精度约为3.43 m。在有控制点条件下,高分一号系列卫星单景影像的平面精度均优于13.3 m,ZY3-1、ZY3-2和TH-1单景影像的平面精度均优于5.46 m,ZY3-1、ZY3-2立体影像的平面精度分别约为4.01 m和4.29 m,高程精度分别约为1.71 m和1.61 m。本文方法对多颗高分辨率国产光学卫星几何定位精度的评估是合理可行的。

针对红外超广角系统成像畸变大、衍射明显, 传统标定方法精度不高的问题, 提出了一种基于高阶奇次多项式模型的红外超广角图像中心标定方法.以超广角镜头高阶奇次多项式模型为基础, 对微小圆形目标成像的径向与切向放大率进行分析, 设计了标定方法.利用椭圆方程对目标成像进行拟合, 然后以椭圆长短轴比值作为目标函数进行二维高斯曲面拟合, 最终将高斯曲面中心作为畸变中心.实验结果表明, 本文提出的红外超广角图像中心标定方法对实验畸变图像横纵方向的标定精度分别为0.77 pixels、1.02 pixels, 并以此标定结果对畸变图像进行校正, 校正图像中直线最大均方根误差为1.56 pixels.实验验证了本文提出的红外超广角图像中心标定方法的准确性, 能够满足红外超广角图像畸变中心标定要求.

现有核磁共振设备面对主磁场不均匀多是采取贴磁片等补偿磁场不均匀等硬件方法，但这给成像带来图像伪影，图像模糊等不良影响。针对磁共振成像中磁场不均匀的问题，提出了一种主磁场不均匀下的分数域磁共振成像方法。首先选择待成像活体组织的某一层，在该层上选择若干个点，测量该层面上的磁场强度大小，在磁共振成像原理的基础上，建立成像区域磁场强度分布模型，然后建立磁场的多项式模型，按照测量的磁场中是否存在明显的二阶分量可以将该多项式模型分为二阶多项式模型和高阶多项式模型；之后，将这两个模型分别代入磁共振的自由感应衰减(FID)信号中，对于二阶模型可以用分数阶傅里叶变换工具进行求解成像物体某一层上的自旋密度函数，对于高阶模型需要通过求解代数方程的方法得到成像物体某一层面上的自旋密度函数，这样便建立了主磁场任意不均匀下的磁共振信号模型。实验结果表明，该方法达到与均匀主磁场下近似同样的效果。

推导了星载合成孔径雷达严密几何成像模型与有理多项式模型的等效关系,通过对全链路误差传播特性进行建模,仿真评估了定位精度与图像源夹角、同名点匹配精度等影响因素的定量关系,分析了异源立体定位所能达到的理论精度及其优越性,并推导出一套明确的数据选择策略。通过在轨数据实验充分验证了所提理论的正确性,并详细分析了不同数据组合下的误差规律,为异源立体定位的实际应用提供了可靠依据。

激光回波强度为点云数据的一种属性信息, 是目标对发射激光光束后向散射回波的光功率, 可以反映目标物体的表面特性。毛竹表面特征由其生理生长特性决定, 通过分析激光回波强度信息, 构建不同年龄竹秆的节间与激光回波强度的关系模型, 比较不同年龄毛竹拟合激光回波强度与实测激光回波强度的均方根误差, 以此判别毛竹的年龄, 并验证分析模型精度。结果表明：不同年龄和不同节间毛竹竹秆激光回波强度差异性显著, 节间内激光回波强度的差异性不明显; 该方法判别年龄的准确率达到92.5%, 地面三维激光扫描技术可为快速测算毛竹生物量提供竹龄参数。

研究了基于选择最优滤光片多光谱成像系统优化问题,采用了优化的滤光片组合,组建了一个六通道的多光谱成像系统。利用提出的基向量和多项式组合的方式重构光谱数据,成功重建出博物馆、美术馆等展览馆常用的两种典型光源模拟器D65和A光源下油画的光谱反射率,并以光谱均方误差和色差综合误差评价成像质量。对两种光源下重建结果分析可得,最优滤光片的选取与光照环境密切相关。根据光照环境不同采用选取出的最优滤光片可得到最好光谱成像图,并且能在光谱和色度上都达到较高精度。

可见光通信(VLC)技术是一种新型的无线光通信技术,它兼具照明和通信,有许多优点及广阔的应用前景,已成为近年来通信领域研究的热点。发光二极管(LED)是VLC系统中常用的光源,LED具有较强的非线性,会显著降低VLC系统的性能。为了补偿LED的非线性失真,研究人员已经提出了多种附加失真补偿方法,主要包括预失真补偿技术和后失真补偿技术。对这两类技术中的不同方法进行了探讨,比较总结了它们的特点,预失真技术实施简单但不符合成本效应,而后失真技术不需额外电路但所需的计算复杂度较高。这为深入理解和进一步研究LED非线性补偿技术提供了参考。

从激光雷达测距方程出发，根据扫描仪的辐射机制，运用多项式模型拟合激光强度值与接收功率之间的关系。由于系统参数与目标反射率未知，接收功率无法获取，所以通过激光入射角的余弦与激光测距值平方的组合，构造新变量，实现目标反射率与扫描几何因素的分离，根据多项式模型建立激光强度值与新变量之间的模型关系。定义了标准测距值与标准入射角，分析残差特性，对激光强度中的距离和入射角效应进行改正。通过实验进行验证分析。实验结果表明：该方法能有效地去除由距离和入射角引起的强度偏差，精确地对激光强度值进行改正。

卫星平台振动和反射镜震颤会引起遥感图像中的振荡畸变。这类畸变难以通过常用的几何校正方法消除。对此，提出了一种使用压缩感知的几何校正方法。该方法基于有理函数模型（RFM）进行几何校正。在校正过程中，利用初始的RFM 计算出地面控制点(GCPs)在图像中的投影坐标与实际成像坐标之间的偏差（称为投影偏差），以地面控制点处的投影偏差作为采样值，使用压缩感知技术重构出所有像元处的投影偏差，并据此对RFM 进行像方补偿；利用经过补偿的RFM 进行遥感图像纠正。通过补偿，消除了振荡畸变引起的RFM 模型误差，进而提高校正性能。利用实测数据验证了该方法的有效性，并通过仿真数据分析了地标点的数量与分布对该几何校正方法性能的影响。