在相位敏感的改良Hanbury Brown-Twiss(HBT)方案中,热光散斑图包含样本的复透射系数的振幅信息和相位信息。基于此特性,本文提出了一种测量样本的复透射系数及样本厚度的方法。研究结果表明,在样本粗糙程度较小的情况下,通过加入厚度已知的定标层以增加约束条件,就可以从散斑图中提取样本不同位置处的复透射系数,尤其是其相位信息,从而可以计算相对应的样本厚度。计算精度取决于从散斑图中提取的信息量,提取越多,测量越精确。

针对于航空发动机叶片修复过程中传统夹具定位无法满足复杂曲面叶片损坏形式多样的要求，提出了采用散斑测量的复杂曲面叶片修复自适应定位方法.首先，构建视觉测量系统，通过对叶片表面散斑点的匹配与空间解算得到叶片立体点云数据和参考测量点空间坐标，完成叶片三维构型.然后，建立自适应定位模型，通过对各定位坐标系进行位姿矩阵解算，实现欠定位装夹下曲面叶片在机床坐标系下的自适应定位.最后，基于德玛吉五轴数控加工中心进行自适应定位实验，验证了定位方法的有效性与实用性.实验结果表明，定位各方向平移向量偏差小于0.25 mm，旋转矩阵欧拉角偏差小于0.2°，且通过一次装夹固定及视觉测量提取叶片形貌与位置信息，减少了定位工序，可为后续对损坏复杂曲面叶片加工复形的自适应定位修复提供实验依据.

激光照明应用当中激光的高斯分布和散斑现象极大地影响了照明质量，为了将激光器出射的高斯分布的激光整形成类似平顶分布，同时对散斑进行抑制，实现均匀的激光照明，对随机漫射体抑制散斑的可行性进行了探讨。设计了一套基于“随机微透镜阵列”的激光照明系统，可实现出光孔径2 mm，半发散角18°的平顶均匀激光照明。并对比了在此种结构下采用石英玻璃棒和自聚焦透镜作为光导元件时光斑质量的区别，对光斑的分布及散斑进行了测量，验证了此种方法能够将散斑对比度降低到4.84%，极大地提升了激光照明质量。

在散斑视觉测量中,通常引入标志点以提高散斑的测量效率。针对传统标志点匹配过程中存在的匹配时间长、匹配准确率低等问题,提出了一种采用改进KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)算法的标志点匹配方法。该方法在利用改进加速稳健性特征(SURF)算法对标志点进行检测以建立初始匹配点的基础上,采用改进的KLT算法实现标志点的匹配,并利用最大双向误差作为约束条件删除匹配过程中存在的误匹配点,以提高匹配的可靠性。最后,对机翼颤振测量中涂敷在机翼模型散斑区的标志点进行了匹配实验验证。结果表明,与传统的尺度不变特征转换(SIFT)与SURF匹配算法相比,所提方法在匹配时间上分别减少了75.9%和42.8%,在匹配准确率上分别提高了30.6%和22.2%。

为了解决长距离逆向调制光通信系统中弱信号难以检测的难题, 将散斑检测方式用于逆向调制光通信中, 实现对逆向调制端弱小光信号抖动的检测.设计了系统方案和检测原理, 并实验完成了60 m距离上1.3 kHz数字信号的传输和330 m距离上模拟话音的传输.该检测方式简单、便宜、易于模块化, 在低速的逆向调制光通信系统中有较好的应用.

为了消除散斑现象,对随机漫射体抑制散斑的可行性进行了探讨.分析了“随机微透镜阵列”作为随机漫射体在光束控制和光能利用率方面的优越性,并提出了在光学系统中加入转动“随机微透镜阵列”的方式抑制散斑.对加入这种结构后屏幕上的散斑进行了测量,验证了此种方法可以将散斑对比度降低到115%,使人眼分辨不出激光散斑,提升了激光电视的观看效果,并与传统的转动匀光棒法进行对比,体现了此种方法出色的抑制散斑的能力.