将小凹成像的概念应用于空间光学,设计了基于天基平台的小凹成像系统.使用离轴三反射式的光学设计,在可见光波段实现了大F数（F/#=10）和宽视场（25°）的定焦（8.75m）光学系统.利用OKO公司的19通道压电可变型镜来补偿任意给定视场内的离轴像差,在可见光波段实现了全视场内接近衍射极限的结果.

为避免光学系统传递函数（MTF）测量中手动背景校正方法的诸多弊端，提出了自动背景校正方法，这种方法能够准确去除线扩散函数中的背景，并且不受周围环境光照不稳定的影响。将这种方法应用在数字傅里叶法MTF测试中，完成了对镜头MTF的测试。试验结果表明，测试平均误差小于5％。

内方位元素测试仪是测量航测相机的主点、主距及畸变的仪器。本文介绍了内方位元素测试仪光学系统设计，包括光学参数、结构形式的确定，成象质量和最终设计结果．

利用大气湍流的光学相关函数确定湍流光学相关时间，并在此时间内通过成像系统的光学传递函数修正大气湍流效应后定标大望远镜(500mm口径，500m焦距)系统衍射极限倍数。