当前高动态彩色数码相机的光强响应具有强烈的非线性，针对于此，用多项式这种非线性模型对彩色数码相机红、绿、蓝三通道的光强响应特性予以描述。建立了一种利用曝光时间测量CCD彩色数码相机光强响应特性的方法，通过调整快门速度获得不同的光强。同时，设计了标定实验，选用OLYMPUS E20数码相机对上述理论分析成果进行了实验验证，分别采用多项式模型和γ幂模型对实验数据进行拟合。实验结果表明，光强响应标定方法是可行的，多项式模型更适于描述彩色数码相机光强响应特性。

由传感曲线的数学特征表明，有限项多项式完全可以满足传感器函数的拟合及其精度。通过定义相对光强和推导出与传感器函数等价的光强传递函数，建立了场景标定原理。仅改变曝光时间，保持相机的其它参数不变，建立了曝光标定原理。将两种标定原理相结合，形成了关于彩色数码相机光强传递函数的场景曝光标定方法，并对Olympus E-20p数码相机进行了标定。

提出了基于谱段的温度测量方法－多谱段温度测量方法。与基于波长的温度测量方法相比，这种辐射测温方法可以采用容易实现的光学滤色技术和简单的数学处理手段。

对短波段内的发射率函数建立了一种普适性模型,这种普适性发射率模型只需选择三个波长即可构造封闭的温度测量方程,解决了辐射测温中温度与发射率相互耦合的问题,从而实现了实际温度的准确测量.在测量数据处理上,采用分量形式,消除了测量光学系统的影响,使其无需标定且计算简单.

文章讨论了谱色测温系统研究中，基于测温坐标系的辐射测温区域的界定问题。以线性发射率模型以及改进的单调发射率模型为基础，通过测温坐标系标尺的考察，分析了不同光谱发射率模型下的辐射测温坐标系所限定的辐射测温有效区域的规律特征；以实际应用中特定的谱色测温仪器为例，给出该仪器适用的辐射测温的理论区域，并用黑体实验进行了验证。