光学多孔径共相综合是获得高分辨率成像的有效方法。针对子孔径间的活塞误差，提出一种基于干涉图像清晰化的校正方法。在理论分析的基础上，建立数值仿真模型，分析所提方法的校正范围和误差。结果表明，在复色光情况下，对于小于相干长度的活塞误差，以远场干涉图像的清晰度为目标函数、0.5个中心波长的整数倍为扰动步长，采用双边扰动梯度下降算法进行迭代优化，能够实现活塞误差的高精度闭环校正。

图像质量评价是地基光电探测任务中的基础性的研究工作之一, 与其他事后处理任务密切相关。重点研究了无参、客观自适应光学图像的质量表示与指标提取方法, 总结了目前对图像质量评价研究的基本框架及研究现状。提出了一种基于非线性能量归一化的自适应光学图像质量感知模型, 并结合自适应光学系统与人眼视觉感知的特性, 提取了两个无参、客观像质评价指标, 该指标可用于帧选、复原等关键任务中, 实现对图像质量的自动评价或图像内容变化的自动检测, 评估结果与人眼主观评价呈现出良好的一致性。

为满足高速飞行器对目标快速识别和打击的需求, 针对大观测场高速机载光电探测系统像质退化严重、像质补偿元件机构复杂、像差校正实时性较差的问题, 提出采用可变形反射镜作为动态像质补偿器对传统高速动态成像光学系统像质进行补偿和改进.利用基于像清晰化函数最优化的自适应光学动态像质补偿技术的优化算法对系统动态像差进行闭环实时校正, 通过仿真对所提出的方法进行可行性分析和验证.仿真结果表明: 与校正前相比, 该校正方法使光学系统在60°大角度观测场内泽尼克动态像差变化量的峰谷值最大下降17.5%, 点列图弥散斑均方根半径降低至10.61%, 校正后的系统残余像差小, 在整个观测场内, 像质均接近光学衍射极限.

随机并行梯度下降（SPGD）算法已被证明是一种较为有效的像清晰化系统控制算法，具有不依赖波前传感器直接对系统性能指标进行优化的特点。其控制参数增益系数和扰动幅度决定了算法的收敛速度以及收敛稳定性。参数取值范围较窄，超出范围将导致收敛后期的震荡，或者较慢的算法收敛速度。研究了算法增益系数和扰动幅度对校正效果和收敛速度的影响，提出了一种参数自适应优化的方法。基于52单元变形镜、位置敏感传感器等器件建立了SPGD控制算法的像清晰化实验平台，验证该方法的有效性。实验结果表明，该方法扩展了参数取值范围，提高算法收敛速度的同时具有较好的收敛稳定性。