声目标探测识别是目前弥补雷达低空探测不足的重要方法。采集到的声信号通常含有大量环境噪声，如何在去除噪声的同时尽可能多地保留有效信号是该领域的一个难点。针对低空战场环境噪声的特点，提出基于改进阈值经验模式分解的去噪方法。首先对信号进行经验模式分解，然后对实际能量大于噪声能量的固有模式函数进行阈值处理，最后将处理后的固有模式函数进行重构得到去噪信号。为了验证该算法的性能，对直升机声信号加入不同信噪比的典型低空环境噪声进行去噪，并与其他去噪方法进行比较，采用信噪比、均方根误差和平滑度指标进行定量分析。仿真结果表明，该算法对大部分低空环境噪声有良好的去除效果。

根据气体探测系统灵敏度的要求, 基于甲烷气体红外吸收光谱特性, 结合工艺经验确定了滤波器的技术指标.采用“拆分技术”对气体滤波器进行膜系结构设计, 降低了膜层产生的应力.通过电子束加热蒸发沉积薄膜, 根据测试结果逆向分析, 优化工艺参数.所研制的滤波器在7.669 μm波长处峰值透过率达到85.14%, 通带半宽度为59 nm, 覆盖了甲烷气体吸收区域, 截止区达到了OD3, 很好地抑制了背景噪声.

应用联合变换相关器对目标进行探测和识别时,由于实际探测到的目标相对于参考图像存在比例、旋转、平移畸变,因此在传统的光学相关器中很难实现目标的探测和识别。为了更好地探测到目标,提出了面积-极坐标的算法,该算法利用相似图形之间的尺寸与面积存在满映射函数关系,实现了比例不变光学探测,并结合极坐标变换实现旋转不变光学探测,最后,对变换后的联合图像进行小波边缘提取,既能提取到清晰的图像边缘,又能有效地抑制噪声,不但提高了相关峰,并使得相关峰更为尖锐,成功实现了大尺度混和畸变目标的探测和识别。作为实例,对混合畸变目标进行了计算机模拟和光学实验,验证了该算法在大尺度混合畸变光学相关探测中的可行性。

为研究大气湍流对空间目标偏振成像探测准确度的影响，构建了大气湍流影响下的偏振成像探测模型，并对大气湍流导致的空间目标偏振度探测偏差进行仿真分析.通过对分时和同时偏振成像方式进行仿真，发现大气湍流会对空间目标偏振成像探测准确度造成明显影响，且对分时偏振成像探测准确度的影响明显大于同时偏振成像方式.通过自适应系统校正部分低阶像差，能明显减小大气湍流对偏振成像探测准确度的影响.为了兼顾图像信噪比和大气湍流影响下的偏振成像探测准确度，给出了一种结合分时和同时成像方式的改进偏振成像探测方式，大气湍流对其的影响略大于同时偏振成像方式，但该方式图像信噪比明显优于同时偏振成像方法.另外仿真分析发现，采用多帧图像叠加能效减小大气湍流带来的空间目标偏振成像探测偏差，在使用分时偏振成像方式时效果尤为明显.

光谱成像可同时获得光谱和空间信息,这使得光谱成像技术在解决复杂海洋环境背景下目标探测与识别时表现出独特的优势,已成为光电目标检测领域的一个前沿研究方向。对光谱成像技术的原理、特点进行了讨论并重点列举了该技术在探测领域的应用;介绍了光谱成像技术在海上目标探测识别中的研究进展,并对光谱成像技术在该领域的应用价值进行了探讨。

针对目前普通光电成像系统对伪装目标的探测和识别概率较低的状况，提出伪装目标的探测识别新技术研究。介绍了红外偏振成像系统的原理、组成和特点，研制的中波/长波红外偏振成像装置，其波段范围为3 μm ~5 μm和8 μm~12 μm，线偏振度95%，消光比大于100∶1，给出了试验分析数据和偏振融合效果图。研究表明，采用红外偏振成像技术可以有效地实现对地面伪装目标的探测和识别。研究结果还可以扩展到对人工假目标、空中隐身目标等的探测和识别。

针对传统分光器件存在移动部件以及不能快速实时选择波长的不足，搭建了用声光可调滤光器(AOTF)作为分光器件的多光谱成像系统。系统由光学镜头、AOTF、AOTF驱动器、CCD摄像机和图像采集系统组成。本系统能够在(500～1000)nm的光谱范围内成像。通过对AOTF的控制可以任意选择系统的光谱，从而有目的地选择具有典型目标特性的不同波段的光谱波长，形成同一目标在不同光谱波长下的不同图像。采用迷彩布、头盔以及自然花草进行多次目标特性识别试验，得到了能突出目标特性的具有典型光谱特性的图像。证实了基于AOTF的多光谱成像系统灵敏度高、体积小、无移动部件，并且能够快速实时地改变和选择光谱波段，在所成的多光谱图像中能提高目标与背景的对比度，对伪装目标有明显的探测和识别能力，能将伪装目标与背景区分开。

利用目标的红外光谱特性进行目标探测和识别是一种有效的方法。以空间卫星为目标，研究了其红外辐射特性形成的机理；利用所建立的数学模型，仿真了空间目标在探测面上所形成的红外光谱特性曲线；分析了模型中各参数对目标光谱特性的影响程度和卫星目标的红外光谱曲线。