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。

提出了一种双阈值计数法与正切细分法结合使用的莫尔(干涉)条纹计数细分和辨向技术。通过阈值的设置，实现了整周期信号的辨向和计数，消除了直流电平漂移和高频噪声引起的计数误差；采用正切细分法，对不足一个信号周期的条纹位移，实现了正确的辨向和高倍数细分。该方法同时具有双阈值计数法和正切细分法的优点，具有强的环境适应性和抗干扰能力。

为了克服常规位移测量计数器测量的动态范围窄的缺点,介绍了一种能够精密测量振动位移的方法.该方法采用莫尔条纹技术测量位移,通过高速数据采集和高速信号处理,能够测量机械结构的大幅度、宽动态范围的振动位移.由于振动位移的方向随时改变,测量时对鉴向的要求比较高.本文提出了一种莫尔条纹计数细分方法,可以完成高速鉴向及可逆计数.该方法具有量程大、分辨率高、响应速度快、抗干扰的特点.

提出了一种新的定位方法－极大似然边缘检出法。首先介绍了该方法的基本原理，并通过计算机仿真，验证了其可行性，而后给出了用极大似然边缘检出法测量工件直径的系统框图，最后就几个相关的问题做了简要说明。

针对地下定向钻进角度测量的特殊要求,提出了用一个单轴和双轴微硅加速度计测量地下钻头倾角和面向角的方法,组建了角度测量系统,给出温度补偿措施及相应的实验结果.结果表明,系统不仅具有体积小、成本低等优点,而且系统精度优于1℃,非常适合地下钻进测量.

提出了一种新型可以测量孔和轴直径的超精密测量仪，该超精密测径仪主要由炫耀光栅和气浮导轨及红宝石探头组成，采用接触式绝对测量方法。介绍了环境温度的控制和减小环境振动的手段，以保证测量的精度和重复性。这种新型测径系统分辨率可以达到1nm,量程范围可达 0～100mm。

为莫尔条纹的计数与细分提供了一种基于DSP(数字信号处理器)的高速软件解决方案。它能有效的解决传统系统中计数电路与细分功能不能无缝匹配的问题，提高测量的准确性。由于采用了高速信号处理和闪烁采样技术，采用该方案的系统能处理宽动态范围的莫尔条纹信号。提供的实例能对从直流到1MHz的莫尔条纹信号进行计数与细分，对于1μm光学分辨率的光栅测长系统来说，其相应的最高测量速度为1000mm/s,细分步长可以达到nm级。

使用多普勒理论分析了一种典型的具有纳米级位移分辨率的双光栅测量系统.在以往的文献中,只是简单的列出光栅系统的位移测量公式,对系统的工作原理分析避而不谈.文中首先给出了系统的光路结构,分析了光栅的衍射序列,然后对光束入射和出射光栅的多普勒效应进行了数学建模,得到了最终的位移测量值与光学莫尔条纹之间的关系.最后分析了参考光栅的作用,并给出了这种系统的特点.

提出一种光栅式位移测量新方法，利用单个普通低线数计量光栅，实现高分辨率，大量程的位移测量。给出测量光路图，分析测量原理，最后介绍初步原理实验及结果。

推导了立本视差法中距离分辨率，探测范围，探测距离，两ＣＣＤ摄象机的间距及ＣＣＤ本身各参数之间的关系。利用这些关系可优化化立体视差法的结构参数。