提出了一种适合于回转体刀具-钻头的激光视觉三维形貌测试系统，介绍了系统的组成和测量原理，讨论了系统中由于安装的倾斜和偏心等引起的测量光束不共面和多组测量数据不同心等问题。重点研究了将传感器坐标系中的测量数据转换到钻头坐标系中的标定方法，并对钻头中有标准圆和没有标准圆来确定旋转中心两种情况进行了讨论。实验结果表明：用本标定方法对钻头和标准圆横截面的形貌数据进行计算，其直径测量精度可达到10～20μm。

提出一种利用标志点构建全局测量控制点的视觉测量三维数据拼接方法.在被测自由曲面上粘贴标志点,并在被测区域放置基线尺,采用1台数码相机在不同视点拍摄标记点和基线尺图像,由此求解数码相机在不同视点的坐标系变换关系.在此基础上,根据立体视觉模型确定标志点三维坐标,转换到全局坐标系下,形成全局测量控制点.视觉传感器在不同位置对各局部区域进行三维扫描,获得局部区域内标志点在局部测量坐标系下的坐标,通过至少3个非共线标志点解算局部坐标系到全局坐标系的变换,从而将实现局部三维数据的拼接.该方法操作简便,适合现场使用.实验结果表明,x,y,z坐标的拼接误差分别为0.03mm,0.02mm,0.07mm.

探讨调节阀应用中的自振及调节系统间的关联问题，从而对阀自振有正确认识，对系统间耦合给以重视。

针对在三维视觉检测应用中,空间椭圆中心的透视投影变换存在畸变误差的问题进行了研究.基于透视投影变换和空间解析几何理论,建立了在摄像机的像平面上该畸变误差的数学模型,并进行了仿真研究,获得了该畸变误差的变化规律,从而为圆孔(椭圆孔)或圆柱(椭圆柱)类工件的中心位置的视觉检测、结构光三维视觉检测应用及视觉检测中的CCD摄像机内部参数标定等问题的有效解决,提供了一个有效的理论依据,具有一定的理论意义和工程实际应用价值.

针对在圆柱类工件的结构光三维视觉检测中,结构光光条短,数据量少,造成结构光光条椭圆拟合精度低的问题,提出了一种新的基于短轴长度约束的最小二乘拟合方法,建立了数学模型,进行了仿真研究,并与无约束最小二乘拟合方法(简称无约束法)进行了比较.仿真结果表明,该方法在一定条件下能够有效提高在短弧和噪声情况下光条椭圆拟合的精度和鲁棒性,有实际应用的价值.

提出热源法、离散近似法和有限元数值求解法3种PSD动态响应建模方法.对3种典型扫描轨迹仿真,得到不同时刻下光生电流值.结果表明,3种仿真结果完全吻合,有限元数值求解法比热源法适用范围广,比离散近似法具有方法简单、精度高等特点.

研制了一种小型红外CO2气体分析仪。为了有效消除测量数据的漂移,提出了一种高性能的空间双光路光学探头结构,该探头结构包括一个带有反光镜无窗封装的红外光源,一个开放式气室以及一个红外接收器件。设计了旋转抛物面接收光锥,从而大大提高了分析仪的信噪比。该分析仪未采用采样气泵,而改用扩散方式进行采样,同时光源采用了周期性开关的工作方式,以消除背景杂光的干扰。该分析仪测量范围：0～3%,精度：0.0280%,响应时间：2.5s,体积：80mm（L）×78mm（W）×35mm（H）,重量：200g,功耗：1.5W。

介绍了单光束红外光二氧化碳分析仪，该分析仪基于朗伯－比尔定律，采用光源稳流，单片机温度补偿及选用高性能红外探测器等技术，能够对二氧化碳气体进行有效准确的测量和分析，且结构简单，体积小，重量轻，功耗低，响应速度快，可靠性高，具有广阔的应用前景。

共光路外差干涉仪具有很高的分辨率,但因为安装、调试误差会产生非线性误差,影响系统的测量精度.所以着重分析了影响激光外差计量精度的4个关键因素,即频率混叠、不同被测金属的相位跳变、被测表面的倾斜及物镜的数值孔径;利用激光外差及矢量分析理论,深入研究了频率混叠误差和相位跳变误差的成因、变化规律,并讨论了提高测量系统精度的有效措施.对正确设计和调试激光外差测试系统、提高测量系统精度具有重要意义.

介绍了导弹舱体连接结构的一般形式,分析了其中常用套环连接结构形式存在的不足,利用公理化设计理论进行连接结构设计方案优化,并提出一种基于公理化设计理论的通用产品方案设计与优化模型,用于指导导弹弹体结构方案设计与优化,提高导弹全生命周期内使用性能,满足军方用户要求。