空间外热流是影响大气层外弹道式目标红外辐射特性的重要因素，其计算方法产生的精度将直接决定大气层外弹道式目标红外辐射特性计算结果的精度。分别用简化和精细两种模型计算了大气层外弹道式目标的温度场、目标红外辐射分布，对比分析了自转和不自转条件下，两种模型在计算结果上的差异。计算结果表明两种模型在目标接收地球辐射和反照加热的计算上存在不一致，精细模型计算所需时间远大于简化模型计算所需时间。

分析了光电成像系统不同的调制传递函数测试方法，阐述了用分辨率靶板图像进行光电成像系统MTF测试分析的原理，基于此方法进行了面阵CCD成像系统的实验室MTF测试研究。通过与斜缝法测试MTF的实验数据比对验证了此方法的可行性，讨论了此方法的应用范围。

采用Kodak CCD芯片研制了一整套完整的具有TDI功能的CCD相机系统。分析了CCD相机TDI的工作原理，运用CPLD编写了Pixel驱动，AD转换，数据锁存等时序，采用USB2.0进行数据传输，编写图像采集及相机控制程序。在移动轨道上进行TDI扫描实验，采集图像信息，并对结果进行分析。

为了降低对红外热像仪最小可分辨温差（MRTD）检测的成本，对使用者一级的MRTD 检测方法进行了研究，提出了一种基于FLIR92 模型和BP 神经网络的MRTD 检测方法。该方法在兼顾检测精度的基础上，对检测条件和检测人员的要求大大降低，同时降低了检测成本，对降低红外热像仪的使用和维护成本具有重要意义。

在制冷型红外成像系统中，冷屏具有定义视场角大小、限制杂散光辐射的作用。冷屏效率的计算无解析公式，一般需要用数值方法求解。介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB 计算内含两层挡板的圆形冷屏效率的一种解决方案。该方法基于三维空间中的方向数概念，首先利用MATLAB 命令生成冷屏孔径区域内的随机点，再赋予该点一组随机方向数，获得一条随机直线方程；根据镜面反射的性质及解析几何公式，生成该直线在冷屏内壁上的反射光线，并判断它们是否被挡板所阻拦，以及是否落在探测器芯片区域，由此可以确定冷屏效率。该方法具有编程简单、方便实用等特点。

针对高空预警探测系统中红外光学系统的需求，在分析大口径光学系统结构特点的基础上，研究了非球面系统的特点，结合两镜R-C 系统结构计算方法，提出系统主要性能指标，并设计了一个符合要求的450 mm 口径红外非球面光学系统。系统采用全非球面的设计，经过系统优化、像差和热差分析。该系统具有结构简单、质量轻、口径大、焦距长、失真小以及良好温度适应性等特点。

针对异型传像光纤束成像的算法结构，介绍了一种以TI 公司高性能DSP（TMS320DM642）和Xilinx 公司150 万门级FPGA（XC3S1500）为核心处理器的超分辨率成像系统。在该系统中，作为系统核心的DSP 承担目标图像合成算法，而FPGA 则负责如图像格式转换等预处理工作。通过合理分配DSP 和FPGA 的处理任务，本系统充分发挥了FPGA 硬件实现的快速性和DSP 软件实现的灵活性。实验测试表明，该成像系统满足实时性要求，易于维护和升级，具备较强的通用性。

针对空域结构相似性评价方法在几何失真图像及噪声污染图像的质量评价中存在的不足，在考虑人眼视觉特性前提下，研究了一种基于人眼视觉的小波域结构相似度的图像质量评价方法（WDSSIM）。该方法首先将参考图像和失真图像进行小波变换，以获取不同尺度和频带的子带图像，并根据人眼视觉JND 模型，获取人眼视觉对参考图像的带间敏感度和各子带的带内敏感度；然后，以带内敏感度因子为权值分别求取参考图像和失真图像同一尺度和频带的子带图像之间的结构相似度；最后，以带间敏感度因子为权值对各子带对的结构相似度进行加权归一化，获得整幅图像的结构相似度。实验结果表明，WDSSIM 方法符合人眼视觉特性，相比传统的客观评价方法，与主观评价结果的一致性更好。

介绍了一种获得窄带宽截止滤光片的方法，即具有缺陷的多异质结结构，这种结构能够展宽光子晶体的禁带同时实现窄通带效应。通带的位置与缺陷的厚度及缺陷的位置有关，设计的窄带宽截止滤光片在光学领域中具有一定的应用前景。

电阻阵列非均匀性校正技术一直都是国外相关科研机构的研究热点，目前主要的非均匀性校正技术有两种——稀疏网格法和flood 法。与稀疏网格法相比，flood 法的算法比较复杂，需要亚像素的相关知识，并且要充分考虑图像退化、映射比和配准精度对校正流程的影响，但是不需要处理大量的网格图像数据，因此校正耗时较短，而且更适用于低驱动电压的情况。在红外热像仪与电阻阵列1:1映射的情况下对电阻阵列flood 法非均匀性校正技术进行了研究，提出了校正算法，阐述了电阻阵列投射的红外图像发生退化的过程，并对图像退化对校正算法的影响进行了研究。研究发现，图像退化将导致“边缘效应”，有可能引起误校正，而且退化函数的尺度将影响校正算法的收敛速度。

论述了非制冷红外焦平面阵列数据采集系统的重要性，并简要分析了现阶段采集系统的缺点，在此基础上使用NI 高速数字I/O 卡，将其与信号处理电路、虚拟仪器结合起来，运用图形化编程软件NI Labview2009 编制上位机程序，并通过外部接口调用CLN 节点以及MATLAB script 节点，完成对芯片噪声性能的测试以及实时校正成像。实验表明：系统具有良好的稳定性，使用方便，人机交互界面友好，为非制冷红外焦平面阵列的测试以及实时成像系统的开发提供了一个新的思路。

在p-n 结光伏探测器的I-V 曲线上选取与电压、电流轴的交点作为工作点，分析讨论输出短路或开路时的信号和噪声，继而得到探测率，进行比较得出最佳工作体制。

导弹在现代化战争中占据着重要的地位，小型低温制冷机是导弹的关键技术之一，对于提高导弹的作战能力有着非常重要的作用。介绍了国内外应用在导弹上的J-T 制冷器、斯特林制冷机等小型低温制冷机，提出了今后导弹用小型低温制冷机的发展方向。

通过测试红外光光通量的变化或红外光空间分布的情况来反映位移的变化是位移监测中常用的方法。通过采用两片红外硅光管作为红外接收器件制作位移传感器，通过测量两片硅光管输出的差分信号来测量位移。设计了恒流源电路，避免了因光源的不稳定所引起的误差。最后对信号的噪声进行了测试并对所设计传感器的定标。