wMPS（workspace Measuring Position System）是一种新型的网络式大尺寸测量系统。与基于角度交会的定位方法相比,基于光平面交会的定位算法避免了方位角的计算,消除了发射器装配误差的影响。通过对两种算法的证明和比较,分析了主要误差来源,并通过实验进行了验证。实验结果表明,在6m×6m×3m的工作范围内,测量误差小于0.15mm,满足大多数现场大尺寸测量需求。

光学坐标测量系统是建立在数字近景测量技术基础上的一种新型精密测量系统．它具有便携性好、精度高、测量范围大、受环境干扰小等优点，适合工业工程的现场测量．针对工业现场精密测量的需求，分析了立体视觉原理以及通用坐标测量的数学模型．目前系统的精度接近士0．1mm／m，整个系统已初步成型，能够对实物工件进行测量，其测量精度、自动化程度令人满意．

本文研制了基于视觉检测技术的大直径钢管直线度在线测量系统.提出了采用结构光型传感器测量钢管截面圆心坐标通过多传感器坐标统一从而评定出钢管直线度误差的方法.该方案可以满足100%在线实时测量.

介绍了一种基于旋转平面激光单站测角、多站交汇的坐标测量系统,并对其校准方法进行了优化。分析了系统的测角方式和多传感器交汇测量的特点,阐述了基于传统方法的单基站方位信息测量原理及系统结构,并提出了相应的单站结构参数和系统参数校准方法。针对转轴直线和光平面的特点,设计了配套附件并借助经纬仪标定了结构参数,同时通过接收器确定光平面初始位置来实现多站系统校准。为进一步完善校准技术,分析了影响校准精度的主要误差因素,基于此分别对结构参数标定方式和系统校准过程的控制加以改进,研究了一种系统一体化标定方法。实验显示,系统整体测量误差达到0.1mm,证明了提出的校准方法切实可行,提高了校准精度。

以射线实时成像检测系统为研究对象，从射线实时成像检测系统的透视变换出发，给出了其成像模型，对成像系统的标定和缺陷的定理分析进行了较为详细的研究。针对工业射线探作工作的特点，设计了对称型定块，分析了不清晰度的影响，讨论了间接标定和移动法测量缺陷的方法。所述方法简便易行，且具有良好的稳定性，在实际应用中取得了良好的效果。

以射线实时成像检测系统为研究对象，从透视成像的角度对射线实时成像检测系统的各个组成部分进行了较为详细的分析。将系统划分为射线透射环节，增强器成像环节，摄像系统变换环节和采集量化环节。从摄像机出发组建统一的坐标系，以此为基础，较为完整地建立了各成像环节的透视变换模型，为进一步进行缺陷的精确定位及定量分析打下了良好的基础。同时对其它相关应用场合也有实际意义。

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。

介绍一种利用蓝牙无线通信方式解决光学坐标测量机靶标控制的方法.该方法利用蓝牙内嵌式模块以及蓝矛USB适配器互相配合,实现在计算机与光学坐标测量机靶标之间的无线通信,解决了光学坐标测量机在线测量及现场抗干扰问题.并且这种方法不需要开发蓝牙底层协议,应用起来方便快捷,也可广泛应用在其他无线串行通信方面.

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。

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.