为了减少屈光度测量误差，提高精度。本文针对哈特曼法焦度测量建立了较详细的误差模型，着重分析了光源的色散误差、入射光与透镜未垂直、光电探测器中心定位不准、透镜倾斜、光源光线主轴与透镜主轴未重合所引起的屈光度测量误差。结果表明，得出由于光电探测器上中心提取的不准确，会对最终的结果产生较大的误差。并由此提出了双重双线性插值结合拟合法来求取中心的方法，并证明了其有效性和准确性。

针对目前布里渊光时域分析(BOTDA)分布式光纤传感系统存在的实时性较差的问题, 为了缩短测量时间, 提出一种基于互相关卷积与高阶矩质心计算相结合的布里渊散射谱特征提取方法。首先将布里渊散射谱沿光纤的扫频数据与理想Lorentz曲线作互相关卷积, 然后利用卷积结果峰值附近的理想Lorentz线型特征进行高阶矩质心提取, 并将提取结果作为布里渊频移(BFS)的估计值; 其次, 搭建1.5 km的瑞利BOTDA温度传感系统对所提算法进行可行性验证。结果表明: 不同于常用的Lorentz拟合(LCF), 所提算法避免了复杂的迭代求解所造成的测量时间延长, 具有良好的实时性与测量精度, 选取恰当的数据点数与阶数可将误差控制在小于1 MHz; 当进行长距离高分辨率的动态测量而不得不加大扫频间隔以减少测量时间时, 所提算法的测量误差远小于基于莱文伯-马奈特(LM)算法的LCF的测量误差。

提出了加门限的滑动窗口一阶矩质心计算方法.在单帧图像内首先计算全局质心,并在全局质心处加上一定大小的窗口,在窗口内再次进行质心计算,判断相邻两次质心是否满足给定质心收敛条件,若不满足将窗口滑动到新的质心位置处,直至完全收敛.在不同的系统条件下,将滑动窗口一阶矩质心计算方法与传统的一阶矩方法在计算精度上进行了仿真及实验的比较.结果表明,滑动窗口一阶矩质心计算方法具有较高的计算精度,适合于高精度自适应光学系统中.

激光熔覆快速成形过程中, 熔覆层高度是由激光参数, 加工工艺, 粉末材料等多种因素共同决定。基于CCD实现了对成形过程的实时监测, 并通过基于VC++开发的图像处理软件, 有效的提取激光熔池中心到激光头之间的高度信息来控制熔覆堆积过程, 从而确保了熔覆过程的顺利进行, 提高了成形件的加工质量, 为激光熔覆快速成形制造技术的在线监测提供了新的手段。

地基大视场天文光电观测系统获取的序列图像中，空间目标和数目众多的恒星目标成像特性相似，大部分都表现为弱、小目标特性，需根据二者特征之间的微小差异实现目标的正确可靠识别。首先分别从空域和时域的角度出发，将目标的成像特征分为静态特征和动态特征，并提出了相应的特征计算方法。然后结合实测数据，根据目标的特征提取结果深入分析了空间目标和恒星目标的成像特征，并详细比较了两者的成像特征差异。空间目标和恒星目标的成像特征提取和分析，为空间目标虚警的消除提供了大量的判决依据，有助于空间目标的低虚警率检测识别。

光学联合变换相关方法是进行空间相机像移测量的有效技术途径。在给出该方法测量像移基本原理的基础上，利用半实物静态仿真实验装置对该方法的测量精度和性能进行了分析和评估。通过对仿真序列影像的测试结果表明实验装置在沿航和穿航方向的像移测量精度均能满足空间相机对像移测量低于0.2 pixel的要求。分析了寻质心窗口尺寸对互相关峰位置确定精度的影响，并提出采用强度权重质心法替代传统质心算法，不仅降低了测量精度对寻质心窗口尺寸的敏感性，而且进一步提高了像移测量的精度。

在分析影响Hartmann-Shack(H-S)传感器质心探测精度因素的基础上，提出结合自平方算法、大津算法、光斑位置区域自适应标定、回归局部阈值法等方法，给出一套适合波前像差测量的质心自适应探测方法，该方法具有准确、自适应性强的特点。经验证，与传统的质心探测方法相比，该方法能准确识别并保留更多的有效光斑信息，提高质心探测的精度，扩大H-S传感器的适用范围。