金國藩教授自六十年代起開始從事光學(xué)儀器及應(yīng)用光學(xué)的研究。側(cè)重于精密測試技術(shù)與光學(xué)信息處理。先后主持20余項科研項目的研究,尤其在光柵測量機(jī)、光盤技術(shù)、激光陀螺、計算全息、雙折射雙頻激光器、新型印刷網(wǎng)屏,舌診自動識別系統(tǒng),光計算及二元光學(xué)等科技領(lǐng)域取得顯著成就,做出重大貢獻(xiàn)。培養(yǎng)碩士生博士生共40余名,發(fā)表論文300余篇,專著3本,譯著2本。
60年代初,他主持并參加的國防工業(yè)重點(diǎn)項目 --- 劈錐三座標(biāo)光柵測量機(jī)是我國研制成功的第一臺大型精密光柵測量儀器,提供給441廠和218廠使用,使測量效率提高數(shù)十倍,當(dāng)時達(dá)到了國際先進(jìn)水平,為打破國際封鎖為我國國防工業(yè)提供了重要的測試設(shè)備,于1978年獲全國科學(xué)大會獎。
70年代,他主持開展了現(xiàn)代光學(xué)及其應(yīng)用方面的一系列重要課題研究,在計算全息領(lǐng)域有很深的造詣。出版了國內(nèi)迄今唯一的《計算機(jī)制全息圖》專著,開創(chuàng)性地將計算全息用于制作凹面全息光柵及合成孔徑雷達(dá)信號光學(xué)處理等方面。其成果獲國家教委科技進(jìn)步二等獎。
80年代以來,他率先開展了光信息處理及微光學(xué)領(lǐng)域的研究,先后完成多項國家自然科學(xué)基金和863項目,取得一系列開創(chuàng)性成果:
(1)采用摻鐵鈮酸鋰晶體及角度復(fù)用技術(shù)在國內(nèi)首先實現(xiàn)了在單點(diǎn)位置上存儲并恢復(fù)了1000幅數(shù)字圖象。為了承接973國家重大基礎(chǔ)研究項目"新型超高密使超快速光信息存儲與處理的基礎(chǔ)研究"奠定了基礎(chǔ)。
(2)光學(xué)子波變換及其在圖象的紋理分割,特征提取,目標(biāo)識別等方向進(jìn)行了創(chuàng)新性研究。培養(yǎng)的博士生獲第一屆全國百名優(yōu)秀論文獎;
(3)在光計算"光子二維并行處理系統(tǒng)"的研究中采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)原理及子波特征提取實現(xiàn)了快速目標(biāo)識別。專家鑒定認(rèn)為,對我國光學(xué)圖像處理研究方面做出了顯著貢獻(xiàn),成果居于國際先進(jìn)水平,其中,特別是在用光學(xué)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法實現(xiàn)了人臉識別方面屬國際首創(chuàng)。
(4)提出了應(yīng)用雙折射原理實現(xiàn)頻率分裂的新技術(shù),研制出構(gòu)思新穎的雙頻激光器。獲得國內(nèi)及美國專利各一項,并獲得國家教委科技進(jìn)步一等獎。
(5)基于衍射光學(xué)理論,創(chuàng)立了多種二元光學(xué)器件的物理模型及優(yōu)化算法,為光互連、光通信、慣性約束核聚變及精密測量等領(lǐng)域設(shè)計研制了實現(xiàn)光束變換與校正、分束與合束、準(zhǔn)直與長焦深等特殊功能的十余種器件,其中有些器件已提供國內(nèi)外十余個單位使用。出版了國內(nèi)唯一的《二元光學(xué)》專著。該項目獲得國家科技進(jìn)步三等獎和國家教委科技進(jìn)步二等獎。
(6)與李景鎮(zhèn)等人合著的《激光測量學(xué)》獲第四屆國家圖書獎提名獎及全國優(yōu)秀科技圖書獎暨科技進(jìn)步獎(科技著作)二等獎。
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