系统地探究了典型多光谱彩色成像系统的最优光谱通道数的确定问题。在前期多目标滤色片优化选取方法的基础上，将仅限于相同通道滤色器优化的概念拓展至不同通道数最优滤色器的优化，从而达到最优通道数确定的目的。基于Munsell光谱反射率数据集构建光谱反射率成像目标，通过真实CCD成像传感器的光谱灵敏度、D65光源的光谱功率分布以及高斯滤色器模型和最大线性独立滤色器选择算法，在10个噪声水平下实现了3~31个光谱通道，即29个虚拟多光谱相机对成像目标的光谱反射率重建的仿真计算。结果表明，通道数小于8时，5通道滤色器表现最优；和A光源相比，D65光源下的5通道最优滤色器的最大带宽达到80 nm，性能有显著的提升。

全息体视图可利用光学打印、计算机生成方法获得，具有制作简单、视觉效果真实等特点，有望应用在大幅面全息显示、增强现实（AR）和虚拟现实（VR）等领域中。介绍全息体视图光学打印技术的写入方法的发展和打印装置的更新，以及计算全息体视图中计算方法的迭代和计算速度的提升，讨论了当前面临的挑战，并对全息体视图的未来发展进行了展望。

气溶胶沉降扩散主要研究气溶胶粒子在大气中的运动状态、浓度迁移、表面沉积过程。表征物理量主要包括气溶胶粒子沉降通量、沉降速度、浓度分布、扩散速度等。开展相关研究可以为气溶胶生成方式优化、消光效果评估与预测等提供科学依据。文中概括了三种气溶胶生成方式，分析了气溶胶粒子在大气中沉降扩散过程机理，阐述了气溶胶沉降与扩散特性参量计算、仿真模拟和试验测定方法。结合目前气溶胶沉降扩散研究面临的挑战，对气溶胶沉降扩散理论分析、数值模拟、试验研究与综合运用进行了展望。

我国针对环境空气颗粒物污染治理的政策日益严格。为解决工业现场长期测量稳定性的问题，国内外研究者提出采用鞘流结构来制约颗粒物重叠和光腔污染的方案。从光腔结构、质量浓度计算方法和气路结构三方面入手，对传感器的测量精度和抗污染性进行优化。基于光学追迹，对光腔结构进行模拟，以实现散射光的最佳收集效果；通过修正特征参数，降低传感器的测量误差；设计简易内循环模式的鞘气保护结构，降低由颗粒重叠导致的测量误差并对光腔进行保护；研究上述结构下气体流速对总尘浓度（TSP）、PM₁₀和PM_2.5检测结果的影响，设置最优的气泵流量。实验结果表明，得到了高稳定性的气溶胶浓度传感器，可同时测量TSP、PM₁₀和PM_2.5的质量浓度，测量误差小于±5%。

为了使矢量网络分析仪测得的S参数能便捷地计算体声波(BAW)滤波器的群时延波动, 分别提出了在MATLAB、ADS中计算BAW滤波器群时延波动的两种方法。该文分别介绍了利用MATLAB编程和在ADS中计算群时延波动及流程,并对两种方法进行了比较; 同时还指出在ADS中使用“delay(S12)”和“group_delay”计算群时延波动的区别。结果表明, 用MATLAB与在ADS中使用“group_delay”计算的群时延波动基本吻合, 均能准确计算出BAW滤波器的群时延波动。

在目标成像过程中,受红外光学成像系统衍射、大气扰动等因素的影响,目标能量弥散,图像边缘模糊。传统的基于阈值分割的方法获取的几何成像区域目标像素数误差大,制约了小目标辐射强度的测量精度。针对在像平面投影形状为矩形的目标,提出一种几何成像区域像素数测量方法。首先建立目标成像模型,并将成像模型简化至水平和垂直两个方向;然后分别构建目标尺度特征鉴别曲线;最后从特征曲线中提取目标边长几何成像像素数,从而得到了几何成像区域目标像素数。仿真和外场实验验证了所提方法的有效性。

提出一种基于图像分割的稠密立体匹配算法,该算法将灰度-梯度算法与零均值归一化互相关(ZNCC)算法相结合生成匹配代价,利用SLIC(Simple Liner Iterative Cluster)算法对图像进行分割,基于视差图和超像素更新了匹配代价。在视差后处理阶段,基于左右一致性检验(LRC)、孔洞填充和十字交叉自适应窗口加权中值滤波的方法减小视差图的误匹配率。利用Middlebury数据集的4组图像进行测试,测试结果表明,平均误匹配率为4.99%。

太阳辐射测量是研究太阳活动与地球气候演变的重要方式之一, 对人类社会的可持续发展具有重要意义。衍射效应作为测量过程中系统误差的主要来源之一, 有必要进行精确的修正, 从而提高测量数据的精度。首先, 对衍射效应理论进行研究, 从Kirchhoff衍射理论出发, 在高斯光学近似下, 逐步确定点与点, 点与面, 面与面之间的能量传输关系, 推导出了衍射效应的一般公式; 接着, 根据衍射效应的渐近性质, 得到了一种简化的计算方法; 然后, 用简化的方法计算太阳辐照绝对辐射计(SIAR)的衍射效应以及衍射修正因子, 最后, 根据衍射修正结果, 计算相对于世界辐射基准(WRR)的定标系数。结果显示: SIAR的衍射效应以及衍射修正因子分别约为1002 742和0997 265。经过衍射修正后, SIAR对WRR的定标系数更接近于1, 表明衍射修正降低了系统误差, 提高了辐射测量的准确度。

针对光生物效应重要性及复杂性问题, 提出一种生物节律因子的调光计算方法。给定三通道LED工作在额定条件下的光谱分布就能够实现任意比例的混合光源的照度、相关色温、节律因子的便捷计算。实验选用三种色温白光LED组成三通道光源, 基于脉冲宽度调制(PWM)原理进行三通道分时调光。在某一照明测试空间距离下, 先测得单通道独立工作时的光谱分布, 并通过调光计算方法得到三通道在任意比例下混合光源的理论照度、相关色温、节律因子; 再测得三通道光源在不同混合比例下的实际照度、相关色温与节律因子。然后将理论与实际计算所得的照度、相关色温、节律因子进行比较, 并分析误差。实验结果表明,照度、相关色温、节律因子的多条拟合直线与调光计算式所描述直线的斜率差异分别在6%、2%、3%以下, 截距差异分别在2%、5%、3%以下。用显著性差异检验来检验实际节律因子与理论计算所得节律因子的正态分布特性, 结果显示并无明显差异, 表明在给定各LED光源光谱分布的情况下, 调光计算方法不用通过测量混合光源光谱分布, 便能快速有效地计算出混合光源照度、相关色温、节律因子。