利用消费级的数码相机作为大视野成像式亮度测量装置时，需要对数码相机进行精确校正。本文研究并提出了一种基于高动态范围图像技术的数码相机虚光效应校正方法，按提出的方法进行了测试，对实测数据进行了分析。实测结果表明，该方法易用且灵活，可广泛应用于机器视觉、摄影测量等领域。

针对标准单晶硅球直径精密测量的需要，本文在介绍标准硅球直径测量系统原理并分析其光路特点的基础上，根据建立的数学模型，对激光束斜入射标准板时产生的椭圆千涉图像进行了分析，并对不同入射角度时干涉环中心点带来的直径测量误差进行了研究。分析结果显示，在给定的实验条件下，当入射角为10^-3rad时，误差已达6．6nm。提出了一种精确调整光束垂直入射平板的方法，实验结果表明，此方法能够使光束入射角的调整优于10^-5tad，满足系统测量的要求。

针对传统光栅干涉仪中测量范围和分辨率难以同时提高的问题，提出利用单根大长度、低线数光栅实现大量程、高分辨率位移测量的方法。首先利用长度400mm，栅距10μm计量光栅的±5级衍射光生成条纹图，实现了条纹的10倍光学细分。然后提出一种基于傅里叶变换时移特性的条纹细分新方法，利用相邻两帧条纹图同一位置处相位的变化实现了高达1000倍的条纹电子细分。在此过程中，针对能量泄漏对傅里叶变换法相位提取精度的影响，提出条纹图整周期裁剪的方法，使条纹细分精度至少可达到1／1000条纹周期。仿真和实验结果表明，系统具有纳米级的分辨率和优于10nm的测量精度。

针对现阶段采用的两点法测量不准，使用自准直仪，通过光学方法测量鱼雷发射管中心线。首先模拟现阶段测量方法获得的鱼雷发射管变形测量结果。再以分段测量得出鱼雷发射器每段的中心轴线。试验证明使用该方法光学测量精度高，理论上可无限逼近真实发射管中心线。

为了精确测量光学表面的表面斜率，从而实现光学表面面形的高精度测量，全面分析了五角棱镜扫描系统中的调整误差及五角棱镜的制造角差对测量光束的指向精度和被测面表面斜率测量精度的影响。根据旋转变换矩阵和光线矢量追迹理论，运用MATLAB编写了精确计算测量光束指向误差和测角仪测量值的程序，通过对各误差组合的计算结果进行二维二次多项式拟合，推导出在一定角度范围内，用于计算指向误差和测角仪测量值的二阶近似公式。分析结果表明，测角仪的俯仰角和五角棱镜的制造角差对沿扫描方向的指向误差和测角仪垂直方向的测量值的影响是常量，五角棱镜在扫描过程中的偏摆角和滚动角与其成二次函数关系；五角棱镜的偏摆角和滚动角、测角仪的偏摆角与垂直扫描方向的指向误差和测角仪水平方向的测量值均成线性关系。当导轨的滚

作为靶场测量的大型昂贵光学设备,光学经纬仪在日常使用和训练中普遍存在缺少形象的测量对象、设备易磨损等问题,尤其是在日常训练中难以找到符合观测环境的动态飞行器目标,而这正是大型光学经纬仪的主要测量对象.这里介绍了利用计算机实时图像处理和数字信号处理技术,生成和使用基于光学经纬仪测量对象的方法,而同时对经纬仪本身的正常使用不产生任何影响.

介绍了一种实验室里使用电子经纬来进行双目CCD摄像机交会测量系统的内外部参数的标定方法,这种方法精度较高、较为方便.并给出了交会测量的数学模型,并对该姿态测量的仿真系统的测量精度进行了计算与分析.试验证明如果合理布站测量系统坐标点的提取精度可以达到0.5mm以内.

光谱仪是一种基本光谱检测和分析仪器,以线阵CCD为探测核心是设备微型化的重要手段,CCD各光敏像元输出信号与待测光谱波长及光谱辐射通量之间对应关系成为定标的主要内容。研究了常规线性拟合方法,应用校准结果测量发现有时误差较大,利用低压汞灯特征谱线为基准,采用最小二乘法曲线拟合完成波长定标,计算出拟合曲线的3阶校正参数;利用辐射标准灯完成光谱辐射定标,解决了光束经过光学系统传输损耗及线阵CCD光谱响应灵敏度测量的困难,并对定标方案进行了数学推导证明。对大量实验数据进行分析表明,该定标方法是切实可行的,并成功应用到微型光谱仪器的生产过程。