根据一维正弦条码对位移进行编解码的原理,提出了一种绝对位移和相对位移测量的新方法.该方法通过对一维正弦条码图像进行傅里叶频谱分析, 根据首条码的相位值进行粗定位,并对该条码进行中心几何定位实现连续位移的精确测定.误差分析表明:位移测量误差完全取决于首条码中心几何定位.为此,采用亚像素定位技术建立了正弦条码尺测位移的原理装置,并对2米远处步距分别为1.5cm和1mm时正弦条码尺的两种垂直位移进行了测量,测量值的最大误差为0.036mm,标准差优于0.024mm.

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。