在研究红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)非均匀性校正算法的过程中， 需要通过仿真获取大量带有非均匀性信息的目标图像。根据IRFPA非均匀性的产生机 理，分别建立了探测元非均匀性、读出电路非均匀性和漂移噪声的数学模型，并利用这些 模型在理想图像上分别叠加了这三部分的非均匀性，最终获取了目标图像。在仿真过程中，假设非均 匀性噪声符合高斯分布，通过设置模型系数使其具有不同的均值和方差，可以实现 不同程度的非均匀性仿真。由于考虑了漂移噪声，本文方法的仿真结果更为符合实际情况。

针对传统的基于神经网络的自适应非均匀性校正(Neural-Network-based Non-Uniformity Correction, NN-NUC)算法在 实际应用中存在校正能力有限和容易产生鬼影的问题，深入分析了NN-NUC算法中的鬼 影产生过程，并给出了抑制鬼影的一般性方法；然后结合实际红外成像系统的特点，提出 了一种改进型NN-NUC算法。仿真实验结果表明，该算法可以最大限 度地抑制场景鬼影的产生，并可有效减小系统输出图像的非均匀性噪声。此外，本文算法 计算量小，且易于用硬件实现，因此具有很好的工程应用价值。

由于红外探测器的观测易受云的影响及快速辐射传输模式对云亮温的模拟不精确,在同化风云三号B星(Feng Yun-3B)红外分光计(Infrared Atmospheric Sounder, IRAS)的亮温资料时,首先需要进行云检测,以获得晴空视场点或晴空通道信息。基于最小剩余法(Minimum Residual Method, MRM)对IRAS资料进行了云检测研究,该方法不仅能判识视场点是否有云,还能得到视场点的云参数(有效云量)。同时,采用FY-2E卫星云图对云检测效果进行了验证。结果表明,将该方法用于IRAS资料云检测是可行的。

基于储罐表面温度反演液位是一种全新的液位识别方法，其识别精度高，应用范围广。建立了储罐的物理模型，利用有限体积法求得筒体的表面温度场，并反演了筒体内的液位和温度。为了验证识别精度，设计了压力容器对比实验。实验表明，在实际允许的测量误差内(σ=2 °C)，模拟识别误差小于1%，实验识别的液位误差在2%左右，利用反演算法能识别筒体内的液体温度，精度也比较高。实验结果验证了该识别方法的有效性，为红外液位检测和温度识别提供了理论和实验依据。

为了使红外热像仪能够准确测量微电子器件中微米级发热结构的温度， 并克服由热胀冷缩引起的器件形变问题，提出了一种单温度发射率测量方法。分析了在用传 统的双温度发射率测量方法对微电子器件进行红外检测时热胀冷缩对检测结果的影响。在温度变换过程 中，器件的形变效应会严重影响温度测量结果。提出了一种针对微电子器件显微红外测试 的单温度发射率测量方法。该方法只需将被测件保持在一个固定温度下即可对发射率进行测 量。理论分析结果表明，该方法与双温度法在最终的测量结果上是等效的。单温度发射率测量 方法可以有效避免微电子器件的形变影响，因而可保证温度测量结果的准确性和可靠性。

棉、麻纤维鉴别是纺织纤维定性分析的一个难点。它对检测人员的要求高，且检测结果易受人为因素影响。通过用相关分析法和峰强比值法对棉、麻的中红外光谱与反映棉、麻晶体结构的结晶度和取向度指标进行综合分析，得到了棉和麻的特征光谱和基准光谱。由于棉、麻的取向度存在显著差异，选取取向度的中红外特征波长，然后通过回归分析，得到了取向度与棉、麻中红外光谱的回归方程。该回归方程即可对棉、麻进行区分。该方法简便、快速、无损而且环保，无纺织背景的检测人员也可在1～2 min内得到检测结果。研究结果表明，该方法可有效简化棉、麻鉴别实验，从而提高工作效率。

为了折叠光路、减小系统像差，空间遥感器的光学系统经常需要使用非球面镜。在非球面镜的光学检测中，补偿器的支撑结构是不可缺少的设备。在定义补偿器的自由度和坐标系的基础上，结合补偿器在非球面镜检测光路中的位置和作用，分析了调节补偿器需要的自由度。基于自由度分析结果，确定了支撑结构应实现的功能和结构形式。论述了一种支撑结构的结构设计，并给出了该支撑结构的调节精度分析结果。分析结果表明，该支撑结构的位移调节精度为1.4 m/deg，角度调节精度为0.007 rad/deg。实际的工程应用表明，该支撑结构能满足使用要求。