基于数字相位载波调制（DPGC）原理，建立了激光干涉振动测量系统及其信号解调的软硬件处理平台，以24位数字信号采集卡配合64位PC处理器作为硬件电路的核心，实现了参考波形的发生与待测信号的实时采集，利用LabVIEW软件平台构建了DPGC算法，实现了振动信号的实时解调。实验结果表明，基于PC平台的DPGC信号解调方法，降低了传统的模拟PGC技术中模拟乘法器和微分器等硬件电路的漂移和噪声，提高了信号解调精度，改善了系统信噪比，实现了对频率范围10～200Hz低频振动信号的高精度测量，其分辨力达到0．14胁，动态范围达到120dB。

近代科学测量技术中的应变测量技术已为公众所瞩目，而光学测量技术应用到应变测量中则成为国内外学者关注的重心。为此，结合作者在应变测量计算方面的实践经验，以及对金属塑性加工领域的了解，分析了目前光学测量技术在应变测量方面的研究现状和动态，提出了光学测量在力学测量方面的进一步研究方向。

采用自基准哈特曼径向斜率测量原理,设计了旋转加摩擦线性移动扫描机构,对被测波前进行连续极坐标扫描采样;用CCD相机采集光斑图像,经波面径向斜率计算和泽尼克径向斜率多项式最小二乘拟合,求出被测波面的泽尼克系数和波前畸变值。与干涉仪测量结果进行了比较,所以研制的波前测量装置可满足大口径光学系统的像质测量。

从影响摄影物镜MTF测量的各种因素出发,分别以光源颜色、F数、视场角、方位角、以及光强为参数,测量出了不同参数下的MTF值,并绘出了相应的变化曲线。通过分析这些曲线的变化,不仅可以看出MTF随这些参数的变化规律,而且能够形象地得知各参数对MTF变化快慢的影响程度。

投影光栅法是进行三维形貌测量的有效手段，但当被测物体陡峭度较大或存在高度突变时会出现阴影问题。为此本文提出一种基于互相关函数差值的模板匹配算法，该算法可以有效地解决这一问题，同时该算法也可用于大尺度物体三维形貌测量的拼接技术，文中给出了算法的详细描述及实例计算，计算结果证明了该算法的正确性。

投影光栅法是进行三维形貌测量的有效手段，但当被测物体陡峭度较大或存在高度突变时会出现阴影问题。为此本文提出一种基于互相关函数差值的模板匹配算法，该算法可以有效地解决这一问题，同时该算法也可用于大尺度物体三维形貌测量的拼接技术，文中给出了算法的详细描述及实例计算，计算结果证明了该算法的正确性。

基于有较大的焦深的普通光学显微镜及3D成像软件,利用自制的可绕固定轴的升降平台及光纤辐照形态,根据视差原理构建了一个测量小型样品的三维表面参数的测试系统。以外形较复杂的医用牙科钻头为样品,研究了显微镜的放大倍数、用于构建三维图像的两幅相似图像的夹角与样品表面参数测量值之间的关系。通过与样品的标称值对比,实验中所用的毫米量级的样品,在合适的物镜组放大倍数及合适的夹角下,相对误差在5%范围内,表明所建立的测量系统可用于尺寸较小的样品表面参数的测量。

在基于计算机视觉的测量系统中,为避免太阳光照射对人工标志中心定位造成的影响,采用在公共交通中广泛使用的逆反射材料构造反射标志,并配合单色光主动照明和窄带滤光技术来提高目标物与背景之间的对比度。在对市面上多种逆反射材料进行研究的基础上,选取了其中性能较为优良的3M钻石膜来搭建简易单点测试平台,用于验证方案的可行性。实验证明,在太阳光以不同角度入射时,由CCD采集到的图像灰度变化不大,对定位精度影响较小,说明该方法能较好地抑制太阳光对测量造成的影响。