光电探测系统是卫星进行目标探测、执行任务的关键载荷之一。在遥感和对地观测过程中,有各种的突发任务,观测对象和环境也随时都在变化。传统的探测系统大多只针对单一的专项任务进行探测,无法对观测任务进行自主优化,难以适应快速、准确、灵活的任务需求。未来应用市场需要一个系统实现多种任务融合,兼顾多种类不同任务目标的探测与识别。本文开展了对自适应智能光电探测系统的研究和设计,利用目标和背景的精细特征光谱和自适应算法,实现参数的自适应调整。主要的研究内容和研究成果如下:(1)对智能光电探测系统概念、机理和实现途径进行了研究。智能光电探测系统具有半智能和全智能两种模式,能根据不同任务需求在轨自主数据处理,自动调整系统的工作波段、口径、积分时间、增益和焦距等参数,满足多种类不同目标探测和识别的要求。智能调参的主要流程为:系统接收任务需求后,选择探测模式,通过参数库设置系统的起始参数,分析计算当前参数下探测到的数据,根据调参策略的反馈,调整系统参数,直到探测到的图像达到最理想的成像模式。(2)提出了智能光电探测系统结构的设计方案。系统结构包括探测模块和自主数据处理模块,探测模块实现成像维和光谱维的切换,光谱维对全波段扫描,成像维选择合适波段成像。自主数据处理模块采用DSP+FPGA+ARM的结构,兼顾了速度和灵活性,实现高效数据处理;(3)提出了利用光谱测量数据进行目标背景预判和自适应波段选择的技术。对天空背景下的无人机目标和墙面背景下的静态物体目标进行了实验,验证和分析了自动波段选择技术。光谱扫描波段为400-1000nm,计算各波长的综合信噪比,以综合信噪比最大值的0.7倍为阈值进行波段选择,波段选择的结果符合实际探测结果。(4)分别针对面目标和点目标,对自适应调参方法进行了研究。针对面目标,选取了图像灰度值函数作为判据进行自动调光,选取了Brenner函数作为清晰度评价函数进行自动对焦,利用自适应阈值算法实现了简单背景下的自动变焦。针对点目标,采用综合信噪比作为点目标探测的调参判据。本文利用了IMPERX公司的可见光相机和kowa公司的三可变镜头验证了面目标调参算法的可行性。本文提出了智能光电探测系统的研究方案,并验证了部分算法的合理性和可行性。本文提出的自适应智能光电探测系统可以根据不同任务需求,调整系统参数,实现多种任务的融合,既能保证多样化探测任务的完成质量,还具有减少设备数量、缩小系统开销,有效提高系统工作效率的优点。