石墨烯具有一系列特殊的物理和化学性质，因而近年来受到人们的极大关注。然而目前石墨烯在光电子领域的应用尚不广泛，其主要原因是由石墨烯的半金属性决定的，所以将石墨烯由半金属转变为半导体就成为人们关注的一个焦点问题。我们针对石墨烯能带调制问题开展了系统的石墨烯基材料与器件的制备研究，开发了单层、双层石墨烯的CVD 制备技术、氧化石墨烯的“Tang-LauMethod”制备技术、石墨烯量子点的微波辅助水热制备技术及软模板制备技术、氯/硫掺杂石墨烯量子点水热制备技术等。系统地研究了制备参数对石墨烯基材料的性质影响，探讨了尺寸效应、掺杂元素等因素对石墨烯基材料能级的影响，成功制备得到了一系列具有半导体性质的石墨烯基材料，并初步探讨了这些材料在光电器件中的应用。我们经过多年的研究，掌握了石墨烯基材料制备的核心技术，并成功建立了一套石墨烯能带调制技术。

介绍了国外军用航空器搭载的红外搜索跟踪系统、红外对抗系统、导弹及对应的制冷机匹配情况。对目前国外空军使用的在产或在研的各种整体集成式斯特林制冷机、线性斯特林制冷机的特点进行了总结，指出制冷机的环境适应性与可靠性是制冷机最重要的发展特点。

采用液相外延（LPE）生长的中波HgCdTe 薄膜，基于B 离子注入n-on-p 平面结技术，制备了LBIC 测试结构和I-V 测试芯片并进行了相应的测试和分析。LBIC 测试结果表明，HgCdTe pn 结实际结区尺寸扩展4～5 μm，这主要与光刻、B 离子注入以及注入后低温退火等器件工艺有关。二极管器件C-V 和I-V 特性研究表明，所制备的HgCdTe pn 结不是突变结也不是线性缓变结。中波HgCdTe 二极管器件最高动态阻抗大于30 GΩ，器件优值R0A 高达1.21×10⁵ Ωcm²，表现出较好的器件性能。

从光学设计的角度出发，介绍了冷屏杂散辐射抑制的基本原理。基于几何光学的基本原理，应用ASAP 软件的计算机仿真模拟手段进行实际的光学系统建模，在现有冷屏设计的基础上，仿真具有不同挡光环个数和不同开孔形状的挡光环的冷屏，分析筛选杂散辐射抑制效果最好的冷屏，在尽量减轻重量、减小体积的前提下，获得尽可能好的消杂散辐射效果。

电阻阵列作为红外景象投射器必须进行非均匀性校正，而校正方法的实时性又必须满足系统帧频要求。通过设计实时性评估软件，对以往耗时较长的CPU 数据处理方法进行改进，提出基于CUDA的GPU 并行数据处理方法，并应用PBO 技术做进一步优化。测试结果表明，该方法能够大幅提升数据处理速度，理想的系统实时性为后续更大规模的电阻阵列数据处理提供了时间余度。

直升机载光电平台由于安装了阻尼减振器，使机体与光电平台间引入相对角位移，工程中将此角位移等效为简谐振动或直接忽略此角位移的存在，深入研究了角位移对直升机载光电平台目标定位精度的影响。首先，对安装阻尼减振器后的直升机载光电平台相对角位移特点进行介绍；其次，建立了目标定位误差方程；最后，仿真给出了此相对角位移对光电平台目标定位精度的影响。仿真结果表明，光电平台与直升机体间的相对角位移也是当前条件下影响光电平台目标定位的主要误差因素之一。

降雨对目标辐射的传输会产生严重衰减，从而给基于氧气吸收的被动测距技术带来一定的影响。在理论分析降雨天气条件下大气及雨滴粒子对目标辐射散射衰减作用的基础上，在降雨天气时对固定距离为2360 m 处的卤钨灯目标进行了被动测距实验。实验采用分辨率为1 nm 的光谱仪采集卤钨灯目标在740～790 nm 波段的光谱辐射，通过设置不同的目标提取阈值提取目标辐射光谱，并根据被动测距技术的原理计算氧气吸收率；然后利用相关K 分布法建立的氧气吸收率与路径的关系模型解算目标距离。结果表明：不同的目标提取阈值对测距精度有影响，文中选用的0.8、0.9 和0.99三个目标提取阈值，选择0.9 时测距精度最高；经平均处理后的目标光谱更接近真实光谱，测距精度高。

对红外显微光学系统进行了研究。根据光学系统设计指标，应用无限远校正方法和反向追迹的方法设计两款不同放大倍率的红外显微物镜。并给出了两款工作波段在8～12 μm，放大倍率为1×和3×，工作距离均为25 mm，物方线视场为20 mm 的透射式红外显微物镜的设计结果和公差分析。关键词：红外显微物镜；无限远校正；反向追迹；光学设计

采用投样试验的方法，对未镀膜和镀保护膜滤光片在实验室加速模拟试验及海南万宁亚热带海洋性气候环境进行试验，通过对两种试验环境的腐蚀速率和表面形貌进行观察、分析和研究，得到两种试验环境条件下的的腐蚀特性，对腐蚀机理进行了初步分析。

针对光学和雷达协同处理信息挖掘的需求，为提高主被动遥感数据协同处理应用于土地利用/覆盖地类识别的能力，提出了一种改进的光学和雷达遥感数据融合识别方法。以意大利PAVIA 地区的ERS SAR 和Landsat TM 影像、江苏徐州矿区的ALOS PALSAR 和AVNIR-2 影像对，ALOS PALSAR和SPOT 影像对为信息源，利用改进的小波变换与色彩域变换算法进行处理，融合结果与传统的Brovey、GS、PCT、HSV、Wavelet 融合算法作定量比较，并采用支持向量机（SVM）算法以相同的训练区分别对融合前后的影像，及不同融合结果进行典型地物类型识别。通过融合影像定量指标评价和识别应用验证，结果表明改进的融合算法很好地保留了融合前影像的光谱和纹理信息，且使用融合后影像识别的精度不仅明显优于单独利用光学或雷达影像，而且比采用的传统融合算法的识别结果也有较大提高。

针对基于非下采样轮廓波变换（NSCT）的压缩感知图像融合算法，存在融合图像局部细节信息表达不足的问题，提出一种基于NSCT 与离散小波变换（DWT）的压缩感知图像融合算法。首先，对图像进行NSCT 变换，得到低频系数和高频系数；然后，对高频系数进行压缩融合，并通过重构算法恢复融合的高频系数；而对低频系数，采取基于小波变换的融合方法；最后，对融合的高频系数和低频系数进行NSCT 逆变换，得到最终的融合图像。实验结果表明：本文算法使融合图像的质量，在主观和客观方面都得到了明显改善，最终的融合图像具有更多的细节特征和更清晰的边缘轮廓。

通过SLIC 分割算法将图像分成多个超像素区域后，利用重构误差进行视觉显著性检测。首先提取图像边缘的超像素区域作为背景模板，然后利用这些模板构建两重外观模型：稀疏外观模型及稠密外观模型。对于每一块图像区域，首先计算稠密重构误差及稀疏重构误差，然后利用K 均值聚类方法得到的上下文对重构误差进行传播，再利用贝叶斯准则融合稀疏型检测结果及稠密型检测结果，最后通过综合多尺度重构误差信息及修正的目标基高斯模型信息实现像素级显著性检测。

Hough 变换的运算精度及其运算速度，在高速、高精度工作环境下具有重要的意义，提出了一种改进的Hough 变换的直线提取算法。通过对零件图像预处理、改进的Hough 变换处理，实现了快速、高精度地轴类零件轮廓直线的检测。利用C＋＋编程，采用OpenCV，针对某轴类零件轴径的非接触检测，实现了改进的Hough 变换的直线提取算法。

高速飞行目标的测量温度对研究其热防护性能有着极其重要的意义，分析了高速飞行目标红外辐射成像的特点，指出了高速飞行目标红外成像较为模糊的3 个原因：1）红外光学系统本身使得能量扩散，由点扩散函数表示；2）目标拖尾；3）大气抖动，这使得静止或低速目标辐射测温算法已经不再适用。提出了一种有效计算高速飞行目标辐射温度的方法，首先通过图像分割从红外图像中把飞行目标和背景区域提取出来，再通过标定数据计算目标辐射强度，同时扣除背景能量以及考虑大气透过率，再根据目标的视在面积和发射率计算目标的等效辐射亮度，最后通过查表得到目标的等效辐射温度。

针对铜电解槽中阴极棒电流值无法实时测量的问题，应用红外热成像技术采集电解槽阴极棒的红外图像。对原始图像进行处理与分析的基础上，获取阴极棒的表面温度值。其次，通过理论分析与数据验证，结合COMSOL 仿真软件数据建立了温度与电流之间的函数关系模型，进而求出电流值。对比实测电流值与模型电流值，结果表明：电解槽的总电流误差均在±5%以内，各阴极棒的电流误差基本在±12%以内，仅个别阴极棒电流误差偏大。该方法不仅实现了对阴极棒电流值的在线监测，而且对极间短路故障的检测提供了依据。