提出了一种新的数字水准仪编码的解码方法:利用条码的等距(即条码的长度都为20 mm)来测视距,利用条码标识符顺序的伪随机性来测高程.先采用图像相关法,获得伪随机条码的粗测值,再依据几何法确定该条码的精测值.该方法充分利用灰度图像的边缘信息,通过投影处理,把条码的2-D信息转化为1-D从而获得亚像素级的测量精度,同时考虑了条码的倾斜和遮挡.

针对数字水准仪如何实现自动化读数问题，根据“用不同宽度的条码组合来表征数字水准仪标尺面的不同高度位置”的编码原则，研究了双正弦条码标尺应用于电子水准测量中实现标尺自动化读数的定位原理。基于两正弦信号的相位差和采样值组合都分别与标尺位置一一对应的关系，讨论了两种不同参量的自动测量算法，推导并给出了计算公式，一种方法是采用傅里叶变换和线性换算解码读数，另一种方法是利用条码图像宽度匹配和几何法解码读数。根据两种解码方法各自的特点，选取相应的信号参量设计出合适的条码。条码读数模拟实验结果表明了两种解码算法的有效性。

近年来,数字水准仪因读数客观和准确高效已广泛应用于各类水准测量工程。由于读数原理性差异,数字水准仪和光学水准仪误差的特性不同。早在2001年,奥地利格拉茨工业大学的F．K．Brunner和H．Woschitz就提出了数字水准仪系统误差检定的概念和方法。国内对数字水准仪的研究起步较晚，大多局限于条码标尺和数字水准仪本身一些计量特性的研究。

随着测绘科学技术的不断发展,大量的新技术、新设备不断涌现,徕卡DNA10数字水准仪就是其中之一。徕卡DNA10作为数字水准仪中的佼佼者,拥有良好的口碑,在当今测量工作中也大量应用。但相应还是沿用光学仪器的规程规范进行规定,对使用者来说,还是有许多可探讨的内容。如何能充分发挥新技术、新设备的最大功效具有相当的现实意义。

在利用条码标尺定位测量的数字水准仪中，标尺条码图像的正确识别是实现水准测量的前提。远视距条码图像模糊严重，在直接利用边缘检测法识别条码失效时，首先对条码图像信号进行复原是必要的。采用正则化信号复原算法，并根据条码信号的特点，构建惩罚项抑制解的高频振荡。实验表明：用本文算法对条码信号复原后再进行识别，实现了视距为62m的正确水准测量，并达到了相当的精度。

由国家光电测距仪检测中心独立承担并完成的国家基础测绘“数字水准仪及条码尺实验室建立”项目，首次在国内实现了条码水准标尺及数字水准仪系统误差的全自动化检测。这套检测系统采用了最新的CCD影像传感器和机电控制技术，完全达到了实用化水平，目前已投入日常检测工作中。本文涉及的因瓦水准标尺的检测是这套检测系统在满足条码尺检定基础上的功能拓展．是对这套系统功能的补充。

针对目前标准钢卷尺、铟瓦水准标尺、数字水准仪条码尺测量过程中遇到的问题,基于激光干涉测长和图像处理技术对线纹间隔进行测量的原理,研制开发出了多功能线纹尺自动测量装置。探讨了数字水准仪条码尺的解码机理,分析了条码尺的编码图,对各公司生产的条码尺给出了校准方法,评估了整套装置的测量不确定度。实践证明,该装置能对多种高准确度的线纹计量器具进行有效检测。