ISO 1993《测量不确定度表示指南》只规定了测量结果的一般评定和表示方法，没有涉及多渠道测量结果信息如何综合评定的问题。本文从信息论和自由度理论出发，提出一种按自由度加权定值及其不确定度评定的新方法，并成功地用于一个光学精密测量仪器的不确定度评定和一个光学标准器具的精密定值。这种方法充分利用了各种渠道获得的测量结果信息，统一了以往有分歧的处理方法。

基于对汉字使用频率及其空间频谱的分析,设计了一种数码相机像质评测用的汉字靶板。通过对37台不同型号数码相机的空间频率响应（SFR）、主观质量因子（SQF）及汉字靶板测试结果的统计分析,获得了最小可识别汉字磅值分别与SFR、SQF之间的经验公式。另抽取10台数码相机验证,结果显示调制传递函数测试法获得的SFR、SQF值均落在汉字靶板测试法获得SFR、SQF的95%的置信区间内。这种汉字靶板测试法类似于判读视力表的方式,简化了测试设备,操作方法也简单。

由于光电传感器、数字图像处理、电子元器件等各领域技术的发展，数码相机的成像质量在过去的十年里有了长足的发展。加工成本的下降使光电成像系统在众多领域得到广泛使用，成像镜头和成像系统的成像性能测试和评价也受到广泛的关注。数码相机可以方便地输出计算机识别的数字图像，而数字图像可以用计算机在无人干预的条件下自动处理，这使得数码相机成像质量的客观评测成为可能。在相关标准基础上，研究了数码相机多个参数的客观评测方法与计算方法。在单个参数评测的基础上，用基于属性模型评价的方法综合多个参数，对所评测的数码相机做出一个综合的等级评价和评分。

利用CCD摄像机采集像倾斜分划图像,建立线性回归数学模型,通过'目标移动法'和'亚像素定位边缘法'实现望远系统像倾斜的高精度自动测量.该方法可消除传统像倾斜测量方法中的主观误差的影响,图像处理误差小于10',使测量的结果客观化,易于实现光电自动测量.

对双频激光干涉测角中反射镜组内两角锥镜的不对称性进行了分析,包括两反射角锥镜的制造工艺误差——两反射角锥镜的厚度偏差,以及安装偏差——两反射角锥镜前表面不平行度。推导出了由于该类误差带来的测角影响,建立了精确的角度测量模型。

研究CCD摄像器件和图像处理技术在光电自动化测试中的应用.在采用CCD摄像机、LCD图形发生器和数字图像处理技术的基础上,讨论光学多参数测量新方法及其测量系统,实现了焦距、视放大率、调制传递函数以及视差等参数的测量,并着重论述了光电自动定焦在光学参数测量中的应用.实验证实,该类光学参数测量方法比传统人工目视测量更客观、更准确,测量效率更高,可逐渐取代部分传统目视测量方法.

提出用部分补偿透镜进行非球面检验的方法.对部分补偿透镜的设计方法和要求进行了研究,针对3种不同参数的非球面设计了部分补偿透镜,结构比零补偿器更简单.分析了各种部分补偿透镜的非球面度补偿范围,证明用简单且易于制造的部分补偿透镜补偿不同相对孔径和非球面度的非球面.测量精度可达到λ/10.

为了建立光学计量标准的需要，研制了光学传递函数标准望远镜。研制中采用了一系列高精度的光学设计、制造和检测技术，本文总结设计原则和设计方法、光学结构参数测量、MTF准确计算、MTF测量以及MTF的不确定度评定等一些关键技术问题。最后，介绍标准望远镜的主要技术性能。实测结果表明，其MTF扩展不确定度达到轴上0．03，轴外06，是迄今国际报道的最好结果。

双轴共焦显微技术具有独特的非共轴结构,与传统单轴共焦显微技术相比可利用较低数值孔径物镜实现较高的轴向分辨力,且具有工作距离大、信噪比高等优势。对基于CCD虚拟针孔（VPH）探测的双轴共焦显微成像系统的空间分辨特性进行了理论分析,并构建了相应的实验系统,对其轴向响应进行了实验验证。实验中照明物镜NAi=0.117,采集物镜NAc=0.106,θ=45°,得出系统轴向半高宽（FWHM）为2.63μm,比同等参数（NA=0.117）下单轴共焦显微系统的轴向FWHM高出约20倍。

针对激光测距机瞄准轴与接收轴一致性的测量,提出了一种新的方法--矩形点阵法,并通过大量的实验验证了此方法的可行性.通过对结果的计算和误差分析,确定了此方法能够使激光测距机的发射次数在50次以内,测量精度达到10"以内.为激光测距机瞄准轴与发射轴平行性的自动测量提供了一种途径.