利用平面激光诱导荧光（PLIF）技术实现气溶胶流场的实时探测，对气溶胶流场运动的研究有着重要意义。针对PLIF气溶胶流场实时探测中微弱信号可视性较差的问题，提出一种信号强度分类变换方法，根据信号强度特征设定限制条件，通过迭代将信号分为若干强度区间，并对各区间内信号强度重新规划赋值。将强度分类变换方法应用于PLIF气溶胶流场探测的荧光信号处理，与限制对比度自适应直方图均衡化（CLAHE）的处理结果相比，该方法在大动态范围荧光信号的微弱信号增强、噪声抑制方面具有较好的效果，对微弱信号信背比的提升超过20%。针对气溶胶流场不同变化阶段，所提方法可以实现25 frame/s的实时处理，满足对气溶胶流场荧光信号实时探测的要求。

为满足动态目标实时光谱成像的应用需求, 设计了一种基于CDP(crossed dispersion prism)的静态、 快照式的光谱成像仪。 对其光谱成像原理进行了理论研究, 并根据理论研究结果对宽波段CDP光谱成像仪光学系统进行设计。 该光谱成像仪由CDP分光系统、 成像光学系统和面阵探测器组成, 视场角为4°, 焦距为110 mm, 工作波段为0.6~5.0 μm。 设计结果表明, 该仪器在0.6~5.0 μm的波段范围内具有较好的光谱成像能力, 平均光谱分辨率为20 nm。 该技术为实时获取动态目标光谱信息及位置信息提供了一种新方法, 同时该技术在对未知高能目标探测、 定位以及识别方面具有很大的潜力。

为了满足船载光学测量设备昼夜实际测星需要,解决电视系统白天测星数量偏少的问题,保证惯导系统全天时不间断航向误差校准,使远望号航天测量船实现昼夜精密测控,采用了“多级实时可变光谱滤光技术”,实现了暗小恒星目标与明亮天空背景的分离;并利用“暗小目标稳定识别跟踪算法”,完成了快速稳定的目标识别跟踪;还引入“软件无线电技术的设计思想”,实现了处理系统的构成和算法的应用。在光学设备系统口径180 mm,焦距3000 mm的情况下,白天可以探测的恒星星等高于4.5等,白天可以探测的恒星数量高于250颗。白天可以探测的最高星等达到了和晚上测星相同的能力,使原有光学设备光学系统的实际使用效能发挥到了极限,方法可以推广应用在电视弱小目标探测的各个方面。