复杂背景下，传统显著性检测方法经常遭遇检测结果不稳定和准确率低的问题。针对这些问题，提出一种基于贝叶斯框架融合深度信息的显著性检测方法。首先利用全局对比、局部对比和前景背景对比方法获取颜色显著图，并利用非均质中心-邻居差异的深度对比方法获取深度显著图。其次采用贝叶斯模型融合颜色显著图和深度显著图，获得输出显著图。实验结果表明，本文的方法能有效检测出复杂背景下的显著目标，并在公开的NLPR-RGBD数据集和NJU-DS400 数据集上取得较高检测精确度。

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是通过分析携带介质信息(如振幅和相位等)的宽频带太赫兹脉冲，从而对材料内部信息进行提取的一种光谱检测方法。实验应用透射式的检测方式，对陶瓷基复合材料和硅胶材料进行检测。建立材料光学参数模型，提取了折射率和吸收系数的值，并绘制了折射率和吸收系数随频率变化的曲线图。结果显示，密度不同的陶瓷基复合材料的折射率各自稳定于常数1.11、1.14、1.16，厚度不同的硅胶的折射率为2.10，且折射率曲线不存在频率依赖性；而吸收系数对频率依赖性较强，但对于材料特性不同的样品的吸收明显不同。基于高斯误差理论，对实验中出现的系统误差进行数学识别与建模，分析了密度为2.8 g/cm³的陶瓷基复合材料光学参数的几种误差源的传播过程。折射率的标准差趋于平稳，吸收系数的标准差随频率变化明显，且标准差均在0.001 量级，这对折射率和吸收系数等物理量的精确提取具有较大的意义。

本文研究了指向误差、气动光学效应及Exponentiated Weibull 大气湍流联合效应对OFDM光链路通信性能的影响。其中OFDM链路采用PSK调制，应用Meijer G函数推导得到多载波条件下总平均误码率的闭合表达式。根据平均误码率闭合表达式进行了仿真，分析了不同大气湍流强度、PSK调制阶数、抖动标准差和波束宽度对误码率的影响。通过仿真分析证明基于Exponentiated Weibull大气湍流模型，在不同湍流强度条件下误码率随着发射功率的增加改善近似。当抖动标准差小于0.7及调制阶数小于4时，增大发射功率对改善链路误码率效果明显。

为满足高像素手机的要求，本文根据光学成像理论，利用code V软件设计出一种1300万像素手机镜头。为了增加自由度，减小像差，得到更好的像质，本文采用非球面表面进行光学设计。该镜头由五片非球面镜片、一片滤光镜组成。设计得到光圈值2.2，半视场角35°，有效焦距3.6 mm，镜头总长3.6 mm的轻薄型手机镜头。最终中心视场在中间频率处(即223 lp/mm)的MTF值大于0.6，在高频处大于0.2，在0.8视场中频MTF值大于0.4，可见优化完毕后成像效果可满足使用要求。

利用压缩感知技术对大气湍流波前探测数据进行压缩，可使测量数据量大幅度减少，能有效降低数据的传输与存储压力，有利于湍流波前的实时测量；但压缩条件要求波前信号是稀疏的或在某个变换域内能够稀疏表示。本文对大气湍流波前斜率信号的稀疏性进行了初步研究，基于大气湍流的统计特性，在频域内对湍流功率谱作黄金分割采样(GS)，建立符合大气湍流斜率物理特征的稀疏基，明确了湍流波前斜率的稀疏性。利用该GS 稀疏基对波前斜率进行稀疏分解，并通过仿真实验对比了不同稀疏基对波前斜率的稀疏分解效果。在此基础上，以GS 基作为训练基的初始化字典，进行K 奇异值分解字典训练(KSVD)，得到训练基(KSVD-GS)，分析了该训练基对波前斜率信号的稀疏表示性能。本文验证了波前斜率能够稀疏分解，建立了一个较好的稀疏基，为压缩感知的应用提供了前提基础。

采用数值模拟的方法以高斯光束， 、平顶光束、有中心遮拦的平顶光束为例，研究了激光在均匀大气传输过程中产生的稳态热晕效应。详细分析了发射功率、传输距离、光束直径、横向风速四种参数对热晕效应的影响，得到了以上三种光束的斯特列尔比和峰值偏移量随广义热畸变参数N的变化关系。数值仿真结果表明，在其他参数一致的情况下，发射功率越大、传输距离越长，热晕效应越强；而光束直径和横向风速的增加会减小热晕效应；不同激光强度分布对热晕效应的影响不同。在同样广义热畸变参数N的条件下，高斯光束的热晕效应最严重，平顶光束次之，空心光束的热晕效应最小。

为了解决光纤多普勒测振仪远距离非接触测量物体振动时，信号偏弱、过零点波形凌乱、难于解调的问题，本文提出了一种新型光纤准直系统。本系统主要采用在小型C-lens光纤准直器后端增加整形系统并借助ZEMAX软件对高斯光束进行准直并优化，通过对光纤准直系统成品进行耦合测试实验，使用C-lens准直器与光纤准直系统进行信号耦合效率的测试对比。实验结果表明：改进后的准直系统能够满足2 m的工作距离，空间返回光耦合效率最大能达到6.3%，极大地提升了多普勒信号的对比度，提高了远距离光纤多普勒测振仪对振动的测量精度。

针对目前物体识别定位算法中，图像信息来源单一、处理过程复杂与定位误差大等问题，提出一种基于多模态信息的视觉识别与定位方法，通过提取二维图像和点云图像的多模态信息，实现对物体的识别与定位。先利用彩色相机获取目标的二维图像信息，通过轮廓检测与匹配处理进行轮廓识别，再提取图像SIFT 特征进行定位跟踪，得到物体的位置信息；同时采用RGB-D 相机获取目标的三维点云图像信息，经过预处理、欧式聚类分割、VFH 特征计算、KD 树搜索得到最佳模板，进行点云图像的识别，并经点云聚类配准获得物体方向信息。最后，利用上述二维图像和点云图像处理所得物体信息，完成对目标的识别与定位。通过机器臂抓取实验对本文方法的效果进行了验证，结果表明，采用二维图像和点云图像的多模态信息进行处理，能够有效对不同形状的目标物体进行识别与定位，与仅采用二维或点云单模态图像信息的处理方法相比，定位误差可减小54.8%，方向误差减少50.8%，具有较好的鲁棒性和准确性。

激光冲击强化是一种利用激光诱导等离子体冲击波来提高材料疲劳寿命的新型表面改性技术，具有强化效果显著、可控性强、适应性好等优点，对提高结构可靠性和部件疲劳强度、延长材料使用寿命具有重要作用。近年来，该技术受到了广泛重视，得到了快速发展。本文简要介绍了激光冲击强化技术的基本原理、特点与应用领域；总结了国内外激光冲击强化技术的发展状况与研究成果；并针对国内外激光冲击强化技术的现状，提出了一些现在需要解决的强化工艺问题；最后对激光冲击强化技术的应用前景进行了展望。

局域表面等离子体共振是一种改善光电探测器性能的有效方法。本文为了提高beta-氧化镓(β-Ga₂O₃)薄膜金属-半导体-金属(MSM)日盲紫外探测器的性能，提出了在beta-氧化镓薄膜表面利用快速热退火的方法形成分散的铝纳米粒子(Al-NPs)，增强薄膜对光的吸收。运用此方法制备的Al-NPs/β-Ga₂O₃探测器不仅降低了暗电流，同时也提升了光响应度和探测率。在波长254 nm 紫外光照、10 V 偏压下，该器件的光响应度达到了2.7 A/W，探测率达到了1.35′1014 cm×Hz^1/2×W^-1，与β-Ga₂O₃探测器相比，分别提升了1.5倍和2倍。