为了获取高信噪比的图像, 采用紫外敏感型科学级光电探测器CCD47-20, 设计了可在特定紫外波段对燃料燃烧火焰进行快速曝光成像的紫外成像系统。CCD47-20具有较深的势阱, 可以保证成像系统的信噪比。然而对于此类CCD, 其曝光时间通常在200 ms以上。为了实现对目标的快速曝光, 在分析CCD47-20的性能及工作原理基础上, 设计了基于两次帧转移、一次水平读出的CCD驱动时序方法, 完成了成像系统的设计, 将CCD的曝光时间缩短至10 ms。在实验室对系统进行了辐照测试, 结果表明, 当曝光时间改变时, CCD响应度为线性, 验证了时序及驱动电路设计的正确性。信噪比测试结果表明系统信噪比达到46.8 dB。在外场, 对固体燃料火焰进行了成像, 获取了火焰在特定紫外波段的图像, 捕捉到了剧烈燃烧的火焰形状, 验证了紫外成像系统快速曝光的性能。

离轴三反消像散（TMA）光学系统由于可以同时实现长焦距和大视场，被认为是新一代空间光学系统、尤其是紧凑型系统的首选。为提高系统性能，提出了通过调制出瞳函数改善系统质量的智能光瞳技术，包括波前编码、相位参差以及主动变形镜技术。针对某TMA 系统，详细介绍了应用波前编码技术的系统设计结果、应用相位参差技术的波前探测及应用主动变形镜的波前校正实验。实验结果表明，智能光瞳技术的应用确实可以提升系统质量。

数字成像系统

绍了一套用于肺呼吸过程电阻抗实时成像的16电极EIT系统，描述了该系统的软硬件设计、系统性能测试及利用共轭梯度算法进行成像试验。在盛有盐水的实验水槽上进行了有机玻璃棒的动态成像实验，结果表明该系统能够对动态目标进行准确识别。采集志愿者呼吸过程的数据，并对肺呼吸图像重建中胸腔模型对成像质量的影响进行了对比试验，最终获得了清晰的肺部呼吸过程的图像，为深入开展肺功能评价研究及呼吸过程的床旁监护等需求奠定了可靠有效的硬件基础。

针对穆勒矩阵成像椭偏仪的系统误差源提出一种简化分析方法,将光强曲线的理想傅里叶级数系数组与实际系数组进行近似匹配,建立穆勒矩阵测量误差与误差源参数之间的线性模型。针对解析式复杂的随机方位角误差,从统计学角度提出了一种等效噪声模型以分析其对测量结果的影响。采用上述简化方法系统分析了椭偏仪的6种系统误差源和2种随机误差源对穆勒矩阵测量结果的影响,并以一个典型光刻投影物镜的穆勒光瞳为检测对象,进行了检测仿真。仿真结果验证了所提方法分析的准确性。

激光成像雷达可提供目标四维像(即强度像和三维几何距离像)，在搜索监控中，极易滤除复杂背景杂波，在提高目标检测识别的能力方面具有较大提升空间；但传统激光雷达受到器件限制，很难做到高帧频、大视场。提出采用高探测灵敏度条纹管激光雷达作为大范围搜索监控探测器的设计方案，并建立相应的实验装置。在532 nm YAG激光器单脉冲能量为20 mJ的条件下，实现了45°大视场成像。实验结果表明，建立的实验装置，获得了远距离大视场复杂场景四维像，具有全覆盖和无漏点成像的优势，有着良好的实际应用前景。

近年来,深度学习被广泛应用于计算成像中,并取得了令人瞩目的成果,已成为该领域的研究热点。为了深入了解现有基于深度学习的方法是如何解决众多计算成像问题的,主要介绍了该方法的基本理论和实施步骤,然后以散射成像、数字全息及计算鬼成像中的应用为例具体介绍该方法的有效性和优越性。汇总对比了一些典型应用,并对基于深度学习的计算成像方法进行了总结和展望。

针对当前近红外成像光谱系统研发成本高、结构复杂、便携性差等问题，提出了基于3D打印的近红外光谱成像系统前端设计。通过3D打印技术设计系统前端发射器、接收器和采集头套，并与近红外光谱成像系统结合，设计出尺寸小、硬度强、易扩展的前端采集设备。利用高灵敏度的OPT101、ADS1299和GS1011完成信号采集与传输，通过3D打印可实现精度高、无线传输、可实时检测脑部血氧浓度的近红外光谱成像系统。

Cell Tracking 是一种半自动应用程序，可以通过简单的步骤跟踪活细胞成像并将其转换为感兴趣的测量特征。 首先用连续的时间点监测分割的细胞核，然后分割一些其他感兴趣的区域（扩展的细胞质）并测量其强度的动态变化。 使用“生成姐妹”模式也可以在有丝分裂事件期间添加一些新的子细胞。 跟踪过程后也可以创建单个分段细胞核或细胞的导出 VDO 文件。

基于ARM和FPGA的超声相控阵检测成像系统接口设计