本文介绍了自主开发的基于多台(两台以上)电子经纬仪/全站仪组成的非接触式大尺寸柔性三坐标测量系统MetroIn的系统设计思想、数学原理以及系统的构成与功能.测试表明:该系统点位测量不确定度可达0.05mm,并介绍了系统在某航天器推进舱检测中的应用.

为提高电子经纬仪系统的工作效率,将图像处理技术与传统测量方法相结合,提出了基于插值算法的自动电子激光经纬仪空间点坐标测量方法。首先介绍了系统结构,接着说明了外置摄像系统在近距离长焦模式下实现光学放大,利用质心算法得到亚像素级别的目标定位精度的方法;然后利用电子激光经纬仪扫描线模型,通过离散点插值方法得到概率瞄准状态下经纬仪对准目标质心时的精确角度值,最后通过前方交会法计算空间点三维坐标。实验数据表明,该方法可以有效提高测量效率,在20 m×20 m空间范围内获得不低于±0.02 mm/m的测量精度。

分析了激光衍射法测量细丝直径技术中影响精度的几个主要因素，研究了一种微弱衍射条纹的精密处理及识别技术，有效地提高了测量精度，实测结果表明，文中讨论的技术能在１０￣５０μｍ的范围内实现正负０．１μｍ的重复精度，分辨力优于０．０１μｍ。

介绍了高温测量中传统温度传感器的缺陷,提出了一种新型的非金属温度传感器--石墨纤维热电偶,并对该传感器的特性、加工方式、应用环境进行了分析.设计了温度传感器的放大、滤波、模数转换、数字化处理的硬件电路,并采用分段曲线拟合方法对传感器的非线性进行了校正,从而使传感器在较大的测量区间内具有良好的可靠性.从理论上分析,该传感器测量温度高达3000℃以上,解决了高温环境下钢水温度的连续测量问题.

为建立我国高准确度固体密度基准和质量自然基准，对高精度标准单晶硅球直径测量系统进行了研究。论述了平面波前激光干涉法测量直径的原理和方法，分析了相移扫描、温度测量控制、以及硅球体积计算等系统的关键组成部分，并给出了各部分的实验结果。理论分析和实验结果表明，整个直径测量系统目前的不确定度为3nm。

空间测量定位系统是一种基于旋转激光平面进行角度交汇定位的新型网络式测量系统。为了对该系统进行严格的量值溯源,建立了测角模型,对系统单站测角不确定度进行了分析与验证。首先根据系统测量原理,推导出单站水平角和垂直角计算公式。然后在系统误差传递特性基础上,分析了测角模型中误差项的来源及影响,并对单站测角不确定度进行了估计。最后采用DFT-720A型号手动分度台作为角度基准,利用多面棱体和平行光管调整同轴度,对系统单站的水平测角不确定度进行了检定,分析了实验调整误差对检定结果的影响,实验结果表明该系统水平测角不确定度为2.4″（置信概率为99.73%）,是实现高精密坐标测量的基础。

当今制造技术的快速进步引发了许多新型测试计量问题，推动着传感器、测试计量仪器的研究与发展，促使测试计量技术中的新原理、新技术、新装置系统不断出现。和传统的技术比较，现代测试计量技术呈现出测量仪器的作用愈加重要，新的仪器不断出现，如便携式形貌测量、基于视觉的在线检测、基于机器人的在线检测与监控、微，纳米级测量和虚拟测试技术等。除此，仪器设备的精确度有了质的飞跃，自动化程度得到显著改善，同时在计算机软、硬件的支持下，其功能得到极大拓展，展现出一片欣欣向荣的景象。当务之急，是针对测试计量技术应用特点，分析我国的现状，比较与国外同类技术存在的差距，探讨在目前条件下我国测试计量技术的发展重点和趋势。在未来的测试计量技术及仪器技术的发展中，针对实际存在的问题和发展趋势...

本文设计了一套智能无损检测系统以实现对钢板表面缺陷的在线检测．检测系统由新型LED光源，明暗域结合成像光学系统、高速高分辨率线阵CCD器件、FPGA嵌入式处理系统和缺陷自动分类子系统等组成．系统对钢板表面的气泡、夹杂、结疤、划伤和压痕等主要缺陷进行无损检测，并基于Bayes决策理论，实现缺陷的自动分类功能．本系统在实验室检测指标为：宽度最大为1800mm，运行速度不大于1．5m／s，振动幅度小于1mm，横纵向检测分辨率为0．8mm×0．8mm，尺寸检测误差不大于1mm.

为了全面科学地评估钢板表面质量,有效地控制生产流程,设计了一套智能无损检测系统来实现对钢板表面缺陷的在线检测.基于模块化设计思想,检测系统由新型LED光源、明暗域结合成像光学系统、高速高分辨率线阵CCD传感器件、FPGA嵌入式处理系统和友好的人机接口组成.检测钢板宽度最大为1800 mm,运行速度不大于1.5 m/s,振动幅度小于1 mm,要求所达到的横纵向检测分辨率为0.8 mm×0.8 mm,缺陷尺寸检测误差不大于1 mm.系统对钢板表面的气泡、夹杂、结疤、划伤和压痕等主要缺陷进行无损检测,能够实现缺陷自动分类,对缺陷数据自动存档、屏幕显示、打印、存储和报警功能.样机系统在硬件和软件上易于升级,并可扩展到其他相关领域.

研究了基于数字近景摄影原理的三维坐标精密视觉测量方法,可用于工业现场大尺寸范围内的坐标测量.对其核心技术,即数字成像器件高精度模型及标定、成像器件空间精密定向、高精度亚像素图像处理算法以及光学编码与精密测头技术,进行了深入的讨论,给出了原理和实现思路,为工业现场数字近景摄影三维坐标精密测量系统的设计提供了理论依据.