通过对红外成像传感器系统效应建模与仿真进行研究，不仅可以较真实地对红外 成像**系统进行分析、测试和评估，而且还可为红外传感器性能分析和设计提供依据，因此具有 重要的**和经济意义。分析了红外成像传感器效应建模与仿真方法的研究现状，详细介绍了 几种典型的红外传感器模型，并对红外传感器效应建模与仿真技术提出了几点看法。

利用波前编码技术实现了Schmidt系统在-60 °C～+60 °C的无热化设计。以视场角为±4 °、相对口径为1/2的经典Schmidt系统为研究对象，设置一个三次立方表面作为波前编码表面。以传递函数大于零为约束条件，在尽可能大的离焦量范围内对波前编码表面的参数进行优化，得到了离焦量达±0.6 mm的Schmidt系统，焦深比经典的Schmidt系统延拓了20倍。分析了不同温度下的弥散斑和传递函数数据。结果表明，该波前编码Schmidt系统在-60 °C～+60 °C间具有良好的温度适应性，而且光学性能稳定，便于进行后续的图像复原。

作为目标探测与成像系统的核心器件，红外探测器组件的空间分辨能力 会直接影响探测系统的成像质量。通常使用调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)对该能力进行评估。 而探测器组件的电学串音和光学串音则是影响其MTF的主要因素。利 用锁相系统测试了红外探测器组件的电学串音，同时用一套弥散斑直径为30 m的红外小光 点测试系统测试了红外探测器组件的线扩展函数(Line Spread Function, LSF)以评价其光学串音。测试结 果表明，11.5 ～ 12.5 m波段探测器的光学串音明显比8.0 ～ 9.0 m波段探测器的大。最后对测试结果进行了分 析，为红外探测器组件的光学串音设计提供了参考。

提出了一种用于显现被碳素墨水掩盖的字迹的光学方法，为查明案情提供了技术支撑。利用红外成像光谱仪采集了被碳素墨水掩盖字迹的光谱影像集，并运用光谱特征匹配法对光谱影像集进行了分析和处理，较清晰地显现了被碳素墨水掩盖的字迹。实验结果表明，基于红外光谱成像的光谱特征匹配法是显现被碳素墨水掩盖字迹的有效光学方法。

采用常温磁控溅射法制备金属钒薄膜，然后在合适的氧气氛围下对其进行 退火氧化处理，最终在非晶玻璃衬底上制备出具有相变的高性能二氧化钒(Vanadium Dioxide, VO2 )薄膜。X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD) 测试结果表明，所制薄膜的主要成分为VO2 ；扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM) 测试结果表明，所制薄膜的结晶性良好，晶粒粗细均匀。该薄膜在室温下的红外光透过率(2400 nm处)为 67%，在高温下的红外光透过率(2400 nm处)为9%。其透过率差值为58%，因此具有良好的红外透过率调 节能力。同时还测试分析了薄膜光学转变与电学转变的差异，发现电学转变温度比光学转变 温度高4.7℃。该方法适合大面积VO2 薄膜的制备，对智能窗的研究与应用具有重要意义。

主动毫米波可以透过衣物、塑料等对金属、毒品、爆炸物以及陶瓷刀等多数危险物品进行全息三维成像。与X射线检查仪相比，主动毫米波几乎没有任何辐射，不会对生物组织造成危害。目前，欧美的机场及主要场所已大量部署了主动毫米波成像设备，以代替原有的金属探测门及X射线成像仪。随着我国国家影响力的日益提高，主动毫米波技术在国内公共安全领域必将拥有更大的应用前景。

提出了一种基于方位角调制的LED道路照明灯具的配光设计方法。选择型号为OSLON SX的大功率LED作为光源，利用16颗LED建立了4×4阵列LED灯具的光学模型。通过改变每一排LED的方位角控制了接收面上的光照度分布。研究表明，当LED阵列上下部分分别倾斜±30°时，接收面的光照度最均匀。

热辐射是油库火灾事故的主要危害特性之一，而温度场又是其直接表现形式， 因此快速有效地监测温度场信息是迅速掌握灾情动态信息的最佳途径，对提高油库火灾事故 应急监测与快速响应能力、维护人民生命财产安全、保护生态环境以及大幅减少经济损失等具有 重要意义。在国内外地表温度反演方法研究进展的基础上，针对油库火灾爆炸事故 的突发性特征，通过分析环境温度急剧变化、遥感影像及反演参数难以获取等因素， 建立了一种基于热红外光谱和地面传感器数据的油库火灾温度场信息提取模型。通过设计模拟实验， 成功反演了试验场及其周边区域的地表温度情况。结果表明，该模型能够快速有效地反演油库火 灾事故发生区域的温度场信息。

随着红外成像制导技术的发展，它对制导跟踪算法的精度和实时性的要求越来越高。制导系统已被要求在20 ms的时间内输出跟踪结果。某些跟踪算法虽然效果较好，但达不到实时输出。经典的制导算法-相关跟踪算法主要基于像素灰度特征进行跟踪，无法解决跟踪过程中由于目标的旋转、膨胀以及仿射变换带来的跟踪点漂移问题。为了解决经典相关跟踪算法无法解决图像旋转时的跟踪稳定性问题以及目标图像急剧膨胀时的跟踪点漂移问题，研究了图像不变矩的特征。利用图像不变矩的旋转-伸缩-平移不变性，选择合适的不变矩特征用于跟踪。通过用归一化的乘法相关函数以及基于相关系数值的模板更新策略设计跟踪算法，解决了复杂背景及强噪声条件下不能对尺寸和形状发生变化的目标进行稳定跟踪的问题。

傅里叶变换光谱仪因具有分辨率高等优点已被用于新一代大气垂直探测仪。这种光谱仪获取的数据量很大，只有进行星上数据处理才能降低数据发送量。方法之一是在轨光谱复原。由于非零光程差采样等原因使采样干涉图存在相位差，经傅里叶变换得到的复数光谱需进行相位校正以获得实数谱。FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种很有应用前景的星上数据处理硬件平台。阐述了相位误差的来源及几种相位校正方法。平方根法适于FPGA硬件实现。针对采用传统方法计算平方根时需要很多硬件资源及精度较差的问题，提出采用CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法完成复数光谱模值和相位角的计算。重点论述了CORDIC算法的FPGA实现结构，分析了其实现的精度、速度和所需的硬件资源。结果表明，采用CORDIC算法计算，复数光谱的相位和模值具有很好的精度和速度，所需的硬件资源较少。