针对现有机场驱鸟系统任务繁重、效率低下和代价高等问题，设计了一套由摄像机、双轴反射镜、激光器、视频处理和伺服控制组成的激光驱鸟机器人系统。系统中的飞鸟稳瞄算法由目标检测、目标跟踪和伺服控制算法组成。针对经典的核相关滤波器（KCF）跟踪算法缺少目标丢失判断问题，在跟踪过程中采用了一种简单有效的最近邻分类器来确定跟踪目标，以提高跟踪的稳定性；针对KCF算法中的方向梯度直方图（HOG）特征的弱区分性问题，采用深度网络中间层近似大小的特征图替代原KCF算法中串联的HOG特征，在避免逐块提取深度特征的同时增强目标特征的辨识性。实验结果证明，激光驱鸟机器人系统可以准确地对飞鸟进行刺激干扰，并且对飞鸟的检测和跟踪性能都高于其他算法。该系统可作为机场有效安全的刺激信号驱鸟方案。

针对视频图像易受噪声干扰和背景变化复杂的特点,改进传统Census变换特征值对中心像素的依赖问题,建立Census模板以保持Census变换对光线变化的稳健性。将改进后的Census变换特征值、图像像素值、更新频数、最近更新时间和动态指数等多种特征融合,建立了一种新的背景建模算法。利用帧间亮度差,自适应选择融合多种特征更新背景模型,依据动态指数衡量背景变化复杂程度,建立不同的更新规则,提升模型对光线突变和复杂场景处理的稳定性。经测试多组标准视频序列,本算法检测精度优于其他算法,有效改善了光线突变对前景目标提取的影响,提高了对光线突变和复杂场景的稳健性,减少了运动目标的孔洞和像素漂移产生的假前景。

视频质量评价主要采用传统的手动提取特征, 再利用机器学习预测视频质量分数, 导致结果不理想。VGG-16网络在特征提取方面具有非常好的稳健性, 借鉴其网络模型, 迁移参数构造出用于端到端的视频质量评价网络。LIVE视频数据库的实验结果表明, 该方法预测的评价分数与主观评价分数具有较高的一致性。其评价指标斯皮尔曼等级相关系数和皮尔逊线性相关系数分别达到了0.867和0.843, 性能优于目前基于手动提取特征进行视频质量评价的大部分算法。

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。

为了获得高分辨力TDICCD 成像系统中高速视频处理器芯片的性能指标和成像效果，分析了成像系统视频处理器的参数设置、系统噪声类型和处理方法，设计了基于FPGA 的LM98640 芯片智能控制功能，实现了高分辨力TDICCD 视频信号的分时采样量化和精确采样调节控制功能，降低了TDICCD 相机电子学系统的噪声水平，提高了信噪比指标。经实验对比分析，基于LM98640 的TDICCD 视频信号处理系统，能有效提高像元处理速度和图像数据精度，成像系统输出图像信噪比可达到47.4 dB。

针对光电跟踪仪伺服系统设计所关心的视频处理系统的频域特性参数，在频域内分析了视频处理系统的理论模型，并设计了一种频域测试方法，借助于光电跟踪仪伺服系统速度环路，通过在频域扫频的方式，利用信号之间相位、幅值对比间接测量了视频处理系统的时间滞后和带宽，以50 Hz视频处理系统为例，所测带宽为19.452 Hz，时间滞后为40.57 ms。

设计了一套基于DSP视频信号处理的浓度检测系统，用于实时动态监测溶液的二维浓度分布变化。利用马赫-曾德尔干涉仪检测溶液折射率变化，用CCD现场记录干涉条纹，最后用DSP实时处理干涉条纹视频图像以获取溶液浓度变化。介绍了系统的硬件框架以及视频信号处理算法。实验测试显示，该系统能对单一溶质溶液浓度变化进行实时定量检测; 在多溶质条件下，通过分析主要溶质浓度的变化，能定量估算主要溶质的浓度变化。以铁在浓度为0.5 mol/L的H2SO4溶液中、扫描速度为2 mV·s-1的动电位极化实验为例，测得阳极活化区的电位为-0.428 V时，电极/溶液界面处FeSO4的浓度峰值为(9.2±0.2)×10-3 mol/L。实验结果表明，该系统精度较高，稳定性好，能够对溶液浓度变化进行实时在线检测。

提出了一种空间应用 CCD视频处理器评估测试系统，并应用于工业级视频处理器的航天可靠性筛选中。以现场可编程门阵列 FPGA为控制处理核心，设计并实现了多路模拟 CCD信号发生、视频处理器工作模式控制、通讯及数据采集等功能，详细介绍了系统的功能组成和工作原理。实际完成了集成 40片 CCD视频处理器的单板评估测试系统，该系统已成功应用在工业级视频处理器 XRD98L63的动态筛选试验中，系统工作稳定可靠。在试验条件为 85℃及 192 h加电工作下，对所用同一批次的视频处理器的功能和性能进行了有效测试。试验结果不合格品率为 0，满足单批次筛选不合格品率小于 5%的要求，实现了空间载荷应用中工业级元器件的可靠性筛选。

由于红外地面弱小目标的检测与跟踪技术中，处理的数据量大，运算算法复杂，因此红外视频处理系统要求对数据信息有足够高的吞吐量和处理速度。DSP在数据的复杂算法运算处理方面有明显的优势，而 FPGA更利于实现时序逻辑算法，所介绍的红外视频处理系统就将 DSP模块作为核心处理器来完成红外地面弱小目标图像的检测与跟踪算法，FPGA模块则作为协处理器完成图像接收、预处理、时序控制等功能，FPGA控制 ARM模块显示图像处理结果，形成高效处理图像数据的系统，该系统通过实践取得了较好的检测跟踪效果。

针对多谱段时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)输出通道多的结构特点和工作频率高的应用要求，提出了一种多谱段TDI-CCD高速成像系统。采用单片可编程逻辑器件作为成像系统的控制核心，实现了视频处理器组的配置与控制以及12路数字视频信号的整合；采用高速集成视频处理器完成模拟输入电荷耦合器件(CCD)信号的视频处理和需精细调整相位的视频处理相关控制信号及水平转移信号的产生；采用高速集成驱动器实现高速低占空比信号的驱动。实验结果表明该系统满足设计要求，在像素时钟为20 MHz 时工作稳定正常，信噪比大于45 dB，动态范围不低于58 dB，可同时高速获取分辨率较高的全色图像和光谱信息丰富的多光谱图像。