介绍了截至 2013年偏振成像技术的研究进展。总结了偏振成像技术的主要研究内容。分别介绍了偏振成像技术方案分类，红外偏振成像仪和偏振焦平面探测器，偏振成像试验，以及偏振光线追迹的最新研究进展。

红外焦平面器件的像元由光敏区和非光敏区（亦称为死区）构成。死区对应的场景成为探测盲区，落在死区上的场景光子属于无效光子，对信号没有贡献。利用微扫描动作将死区光子转移到光敏区，可以提高红外成像系统的空间分辨率。基于有关基本概念，介绍了红外成像系统中微扫描技术的原理、实现方法和发展趋势。

非制冷红外焦平面探测器可以应用到红外瞄准、红外侦查、安防监控、消防搜救等多领域。论述了国产 640×512（20 μm）氧化钒非制冷红外焦平面热辐射传感器的主要设计方法及技术参数，包括 MEMS结构开发、读出电路设计、真空封装等关键技术，最终通过参数测试、车载成像验证了国产氧化钒非制冷红外探测器的性能指标可以满足民用、军用等领域的需求。

热释电红外探测器芯片研制中，晶片粘接是芯片研制中的关键工艺之一。本文详细论述了粘接胶的选择依据及晶片粘接质量控制。确定了适合器件研制的粘接胶和粘胶工艺流程。对粘接中出现的问题及解决办法进行了讨论。研制出了完全能满足器件工艺要求的热释电探测器 PZT晶片。

采用 SIFT算法匹配视频图像帧前，必须首先提取特征点。如果输入图像的大小和特性变化，特征点的灰度阈值必须随之重新设置，以避免过大的计算量和配准失败。提出了一种视频图像的特征点自适应提取算法。该算法能够将前一帧的视频图像的参数反馈到当前帧，自动设置适当的特征点灰度阈值，使得从当前帧提取的关键点的数量接近预期值。实验结果表明，当输入图像改变时，采用自适应设置阈值方法，从视频帧提取的特征点的数量始终保持在预期值。该方法可以通过 SIFT算法自适应地配准数字视频图像，使特征点数量保持稳定，避免配准失败，减小计算量。

在非受控环境中，由于背景的动态变化或光照、阴影的影响，执行高效、实时的运动目标检测具有很大的挑战性，联合长波红外（LWIR 8～14 μm）和可见光相机构成一个多模视觉系统可以显著提高运动目标检测的鲁棒性和完整性。提出了一种先检测后融合的运动目标检测算法，首先对可见光视频采用混合高斯建模方法检测运动目标，对热红外视频设计了基于背景差分和时间差分相结合的加权算法提取运动区域，然后对可见光与热红外视频中运动目标进行特征级融合。实验结果表明：该方法利用热红外与可见光图像的直观互补特征，在满足实时性要求的同时，可实现运动目标的精确、完整、鲁棒性检测。

复杂背景下进行舰船目标的跟踪时，在某些帧可能会有目标丢失。为了克服这个问题，采用联合检测-学习-跟踪的 TLD算法。其过程是通过训练一种在线可更新的随机蕨分类器对目标跟踪结果进行检测，并使用一种基于时空约束的 PN学习策略对分类器进行学习和更新，最后融合跟踪得到的结果对目标进行判别和确定。试验结果表明，该跟踪算法可适用于目标外形改变和遮挡的情况，鲁棒性强，识别率高，误检率低，同时实时性也较好，可以满足一般的在线跟踪系统的要求。

高动态目标飞行速度快，红外辐射强，红外探测是对其预警的主要手段之一，结合浮空平台，能取得更好的预警效果。分析了浮空红外探测系统对高动态目标的预警优势；考虑了气象、大气特性、地球曲率、高度等因素，给出了红外传输的大气透过率计算模型；建立了红外探测系统的预警距离模型；通过仿真，分析了不同天气下浮空红外探测系统对高动态目标的预警距离，验证了所建模型的有效性，得出了相关性能分析结论。结合结论，给出了浮空红外探测系统的部署及应用建议。

针对采用长线列焦平面红外探测器的高端热像仪发展需求，提出研究高线性大摆角扫描技术。从伪物扫描方式、扫描匹配技术、等时间采样和等角度采样、扫描器控制带宽分析、控制对象系统辨识、数学模型建立和控制器设计实现等方面展开论述，并给出设计验证实例。

为了对望远镜次镜支撑系统动力学性能与风载响应进行理论分析，建立了正交弹簧模型，计算了风载功率谱的解析解。首先利用正交弹簧模型对次镜的支撑结构进行动力学理论建模，求得 2个相等的频率为 61.9578 Hz并使用有限元软件 MSC.Patran/Nastran进行了仿真，得到 2个相等的频率为 66.305 Hz，验证了简化的正确性；进而将其应用于风载功率谱分析，得出望远镜对风载的响应与频率的关系，以及风载作用的解析解和有效风载能量分布主要在 0.15 Hz以下的结论。

拼接镜主动光学以完全相同的小口径反射镜为基础进行镜面拼接，使其共焦和共相，等效得到相应的大口径反射镜，并使其达到衍射极限成像。在各个子镜的拼接过程中，曲率半径不一致直接导致系统的成像性能受到较大影响。以 3片子镜组成的拼接镜主动光学为基础，对子镜间曲率半径的偏差进行了分析。其中子镜为对角线长为 346.42 mm的正六边形球面反射镜，等效单片反射镜口径为 634 mm，经过分析得到子镜之间曲率半径偏差应小于 ±0.02 mm，此时拼接镜成像分辨力为 0.309″，斯特涅尔比大于 0.8，达到衍射极限。

简要评述热成像共用的系统技术，涵盖战场环境技术、平台稳定技术、共孔径技术、数据链技术、军用自动视频跟踪器、嵌入式训练系统、隐身和反隐身；它们在热成像工程中日益广泛应用，涉及多学科高技术，将形成可观产业。

在使用红外傅里叶光谱仪进行红外探测器相对光谱响应曲线测试过程中，遇到了标准探测器如何选择和扫描速度（频率）参数如何设置的问题。通过分析测试原理、测试方法和测试仪器的工作原理，找到了问题的实质和解决问题的方向。