光学透镜的中心厚度是光学系统中的一个重要参数,其加工质量的好坏对光学系统的成像质量具有很大的影响。提出了一种基于共焦原理的非接触在线检测技术。系统的测量范围可达到9.8mm,测量精度可达到14.7μm。

分析了投影栅相位法三维轮廓测量系统的非线性误差。建立了几何光学模型,从理论上推导出被测点的相对高度与像点坐标的关系,研究了系统结构参数改变引起的高度误差的变化。详细阐述了像点坐标误差和系统非线性误差对系统精度的影响,并给出了高度误差补偿方法。据此提出修正的非线性高度拟合公式,实验结果证明新拟合公式的优越性。

基于微透镜阵列多视角成像特点，利用几何光学原理，提出一种对物体进行三维数字成像的重构算法。利用这种算法，对CCD相机捕获到的基元图像阵列进行重构。与传统的利用光学系统对物体进行重构的方法相比，该算法不再受到重构过程中遇到的杂光以及衍射效应等因素的影响，具有实时性好、清晰度高的优点。搭建了基于微透镜阵列的三维数字成像系统实验平台，利用此算法对实验中获得的骰子基元图像阵列进行重构，成功地重构出原始物体的三维立体图像，在理论上和实验上证明了这种重构算法的有效性和可行性，并对实验中影响成像质量的因素进行了分析。

基于光学系统工程化应用对稳定性的要求,开展了系统减振措施的研究,提出了一种适合振动失调光学系统的减振技术——基于快速响应反射镜的主动减振技术。结合几何光学、光电检测技术和主动控制理论,依据传输光线失调方程,得出了光路失调量与光路中快速响应反射镜位姿之间的计算关系式,从而获取反射镜所需作动的角度值,利用步进电机调节反射镜补偿振动引起的光路失调,实现了光束稳定的主动控制,实验验证了减振方案的合理性。