非均态灰度变化和局部景象变化是异源图像配准面临的主要挑战。基于平均局部相位角(MLPA)和频率展开相位一致(FSPC)两种局部频率表达实现了对异源图像的非均态灰度和对比度反转不变的描述，并通过FSPC提取了图像间的公共结构信息；通过目标函数综合MLPA和FSPC的优势，对图像间公共结构信息分配更大的置信度；通过调整单纯型模拟退火算法，避免算法陷于局部最优解。大量真实和仿真实验证明了该方法能有效容忍图像间较大几何变形、景物差异和非均态灰度变化，改善了传统方法的配准精度和稳定性。

二维相位展开技术被广泛应用于光学精密测量、自适应光学、合成孔径雷达、图像处理等领域中。提出了一种基于模拟退火的相位展开方法。此方法对主值相位图采用局部平面近似,用模拟退火算法求出最优化平面参量,从而得到去除噪声和2π相位跳变的真实相位图。计算机模拟和实验结果均证明,此方法能有效地去除相位图中的噪声,实现带噪声的主值相位图的相位展开,可靠地重建被测物体的表面形貌。详细介绍了这一方法的原理及实验结果。