为了深入研究红外探测器杜瓦内部的冷光阑的消杂光作用，在原有的圆柱形冷光阑基本结构的基础上， 按照冷光阑和挡光环的消杂光设计原理，提出了冷光阑-挡光环的四种不同组合的结构设计。首次采用LightTools 软件模拟了设计实例，并对挡光环和冷光阑的结构形状进行了全面的对比分析。结果表明，在挡光环方面，垂直挡光环的效果更佳； 在冷光阑方面，圆锥状二阶冷光阑的效果更佳。最后得出，四种结构中带垂直挡光环的圆锥状二阶冷光阑设计的效果更佳。

以三级像差理论为基础，对反射式无光焦度系统的像差进行了分析。得出的结论为：在主、次镜均 为抛物面的前提下，反射式无光焦度系统可以同时消除四种像差。以此结论为基础，综合离轴反射系统的优点，得出了一 套离轴反射式无光焦度系统。以光束口径为φ100mm、缩束倍率β=5、主镜离轴量h=150mm的离轴反射式无 光焦度系统为例，根据系统的像差结果可以看出，三级像差理论的分析结果是正确的。

目前多种成熟的融合算法已经应用在各种遥感软件中，但是融合方法的选择往往会因融合对象的不同而有 所差异。为了评价出各个融合算法在QuickBird影像融合上的优缺点，本文在像素级的融合层次上运用多尺度分 析的方法进行了融合实验。实验中，根据不同的算法原理引入了七种常用的融合算法，并以空间细节信息、光谱质量以及亮度 信息作为统计参数，对实验数据进行了比较研究，分析出了几种融合方法的差异。研究表明，一些传统的融合方法如PCA变换和IHS变 换已不适用于QuickBird这种高分辨率影像的融合，而基于小波的PCA变换、小波变换以及HPF变换在实验中有较好的表现。本次 实验也为其它高分辨率卫星遥感影像的融合工作提供了参考。

在红外图像的分割处理中，阈值的选取一直是研究的热点。针对传统Canny边缘检测算法需要人为设定 阈值的情况，从图像灰度的相似性和不连续性原理出发，提出了一种自适应图像边缘检测方法。该方法首先用中值滤噪代替Canny算法中 的高斯滤噪，以去除图像中的背景噪声。在此基础上，采用改进的最大类间方差法来优化Canny算法双阈值中高阈值的设定原则，以保 证双阈值的自适应性，再利用Canny多尺度空间边缘检测技术完成图像的分割处理。实验表明，与传统的单一算法相比，该算 法提高了信噪比，简化了运算过程，可达到比较理想的边缘检测和分割效果。

在对采用红外成像技术的**进行内场仿真试验的过程中，针对红外图像的计算机生成问题，提出了一种基于Vega软件的红外图像 仿真方法。该方法首先通过Creator软件建立目标的三维几何模型，然后通过Vega软件的TMM与MAT工具和SensorVision与SensorWorks模块，综合 考虑天气、距离和探测器等因素后得到目标的红外图像，再将这些图像与探测器实拍的海天背景红外图像进行合成，从而实现目标与背景红 外图像的快速生成，提高了场景的可靠性。该方法对采用红外成像技术的**的测试和评价具有一定的参 考价值。

利用光谱分析方法 探究了北京地区农业土壤中8种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg)含量与热红外发射率(8m~13m) 的关系，分析了土壤重金属的特征光谱，并模拟预测了重金属含量的回归模型，为基于遥感光谱的土壤重金属含量监测奠定了基础。 相关分析结果表明，发射率标准化比值与重金属含量的相关关系最好，可用来获取土壤中的重金属元素 信息。建立了土壤重金属含量的对数值与发射率标准化比值的线性回归模型，并对回归方程的显著性进行了检验。 结果表明回归方程显著，这说明发射率变量与土壤重金属含量之间存在相关关系，因此热红外发射率可以用来预测土壤的重金属含量。

以不同含水量的燕麦种子为材料，将近红外光谱技术与主成分-马氏距离识别 方法相结合，研究比较了经控制劣变处理后的燕麦种子的活力差异。结果表明，在选取4000cm
5050cm-1、5200cm
6790cm-1和7192cm
10000cm-1波长范围内的光谱数据和含水量为4.0%、10.0%、16.0%、22.0% 时，用多元散射校正(MSC)预处理方法对选取的8个主成分进行预测的效果最佳，对校正样本和预测样本的鉴别率均可达到100%；在 含水量为22.0%、28.0%、34.0%、40.0%时，用标准归一化预处理方法对选取的8个主成分进行预测的效果最佳，但仍有较高的 误判数。在确定的种子含水量范围内，利用近红外技术可以准确地区别不同活力水平的燕麦种子。

锑化铟红外焦平面探测器将要在寿命周期中于室温到77K的温度范围内工作几千次。由于不同材料的热膨胀系数不一致， 热循环会造成焊点疲劳和失效，最终导致焦平面探测器失效。通过研制的温度循环设备，了解了铟焊点失效的原因，并用ANSYS 软件对铟柱的机械失效现象进行了分析。通过分析铟柱高度和可靠性之间的关系，得出铟柱高度的增加可以提高探测器的可靠性。介绍了焊 接可靠性的评价方法。改进后的焊接工艺可大幅提高探测器的可靠性。