针对大口径太阳望远镜系统运行过程中由于静态位置失配误差、风载弯沉等准静态位置失配误差以及热变形等非失配误差引起的波前像差导致成像质量下降的问题，在对太阳望远镜系统波前像差时空分频的基础上，提出采用次镜刚体位移对太阳望远镜低时空频率波前像差校正的方法，建立起次镜刚体位移与像差校正量的关系，并通过数值仿真及实验验证了采用次镜刚体位移对上述来源像差的校正能力。数值仿真和实验结果表明：次镜刚体位移能够对望远镜系统运行过程中的低时空频率波前像差进行有效校正，其中，对位置失配误差校正后像差RMS值低于原值的9%，对非失配误差校正后像差RMS值低于原值的40%，对多源混合误差校正后像差RMS值低于原值的15%。

干涉图像区域分割属于重要的干涉图像预处理步骤，目的是从干涉图像中提取出有效数据区域。干涉图像区域分割广泛存在于各种数字波面干涉仪的实验测试和数据处理中，对于精确波前复原以及相位解包裹可靠实施具有重要影响。介绍了3类常见干涉图像的区域分割技术，包括单帧干涉图、同步移相干涉图和横向剪切干涉图，并系统总结了相关研究进展、展望了该领域研究趋势。

三维成像技术在自动驾驶、航空任务、**领域等都有着广泛的应用，不同技术体制的成像系统有不同的优点，其中基于多像素光子计数器(Multi-Pixel Photon Counter, MPPC)的三维成像技术由于其成像速度快、对极弱光敏感等优势具有广阔的发展潜力。然而，由于MPPC阵列发展不成熟，基于MPPC阵列的弱光三维成像探测水平受到限制。利用日本滨松公司研发的具有32×32规模的MPPC阵列S15013系列二维光子计数图像传感器，开发了一套三维成像系统，传感器的每个像素由12个单光子雪崩二极管并联而成，其总探测像素达到1 K以上。基于该系统，分析了阈值电压、镜头光阑等参数条件对三维成像探测结果的影响，对系统探测灵敏度和精度进行了测试，并针对37 m远模拟目标开展了三维成像探测试验。试验结果表明：在回波光子数约1.98 (光子/像素)的暗弱条件下，目标区域测距精度达到0.268 m，三维结构特征明显，达到了接近单光子成像的探测水平。