为了获取临近空间低速点目标的形状尺寸信息, 进行了高空气球光学观测实验, 研究了如何从光度数据中反演低速点目标形状尺寸信息。利用孔径测光技术处理地基探测装备所拍摄的实验图像数据获取目标光度数据。在反演过程中, 采用球谐函数法和细分控制点法两种形状描述方法来参数化描述目标形状, 利用球谐函数法的正则化函数、三角面元正则化函数和基于目标物理特性的正则化函数约束目标的形状变化, 在对目标光度数据以及由两种形状描述方法产生的模型数据进行傅里叶变换的基础上, 结合光学系统点扩散函数来反演空间目标形状尺寸信息。结果表明: 两种形状描述方法反演的目标形状主要特征相似, 表明这种形状特征是从光度数据提取到的。球谐函数法和细分控制点法反演出的目标等效直径相对误差分别为11.3%和22.6%, 长度相对误差分别为11.6%和21.8%。由此表明: 球谐函数法反演的临近空间低速目标形状误差较小, 更能准确地反演出临近空间低速目标形状。

针对三维目标识别问题，提出了一种基于快速骨架提取的方法。根据骨架所反映的目标拓扑结构，建立了不同目标局部结构之间的对应关系；而在对应的局部曲线段上，采用基于曲线配准的方法进行匹配；以各个局部匹配的成本之和评估不同目标的相似性.这种方法在目标出现一定程度的视觉变形时仍具有较好的识别效果，同时避免了基于曲线方法的匹配目标的局部，而忽略局部之间相互的空间组织的缺点所造成的误匹配.算例结果表明这种算法对于三维目标有较好的识别效果.

根据激光测距方程,引入了等效散射面积的概念,分别建立了对点目标、扩展目标和线形目标测距的理论模型。通过数值计算,研究了目标距离、束散角与探测器接收功率及信噪比的函数关系,讨论了不同目标形状对激光测距性能的影响。结果表明,目标形状在较近距离情况下对测距机的接收功率和信噪比有显著影响,而在较远距离时,其影响可忽略。