为了消除由于照明光源的非均匀性、镜头渐晕及CCD传感器噪声对图像质量造成的不良影响，首先从理论上分析了线阵CCD固定模式噪声和像素光电响应非均匀性的数学模型和产生的原因；对像素光电响应非均匀性这一主要影响因素，根据其光电响应模型提出了CCD像素光电响应非均匀性的两点校正方法，即求解出各个像素光电响应不均匀性的校正因子和暗偏置量系数，进而用以计算各个像素的校正量，实现逐点校正；针对校正算法大数据量、实时计算的要求，设计了基于现场可编程逻辑门阵列FPGA快速实现校正算法的硬件处理结构。最后，通过仿真和实验表明，两点校正方法可以有效地减小CCD像素光电响应不均匀性的图像噪声，提高图像质量，以便做后续精确处理。

针对线阵ＣＣＤ在测长中的应用，主要讨论了在长杆反射式测量中，光源、被测物的形状、表面特性相互影响的问题，并通过实验提出了相应的解决思路和方法。实验表明，在被测物距ＣＣＤ约１ｍ时，精度可以达到０．１５０ｍｍ，且具有良好的重复性。

在圆钢材料的生产过程中,圆钢外径测量是极为重要的环节。为提高圆钢在线测径的效率及测量精度,设计了基于线阵CCD及以S3C2440为硬件核心的嵌入式Linux操作系统的圆钢外径测量系统,解决了传统圆钢测径方法中接触式测量的一些局限,且经实验验证,系统实现了线阵CCD非接触式圆钢外径测量,测量结果准确、精度高、稳定性好且人机交互界面友好,可方便地显示测量结果并对实验数据进行处理,具有自动测量、结构简单、小型化、非接触式等特点。

研制出一种新的基于离轴成像技术的远距离、大范围二维直线度测量仪.仪器的直线基准为整形的十字线激光光束,光电二维位置敏感元件采用互相正交的线阵CCD,所设计的带有狭缝的离轴光学系统,避开激光十字线光束的能量中心,以使线阵CCD输出信号不会出现饱和现像,从而扩大了测量距离,保证了测量精度.该仪器能在0-20m测量范围连续测量二维直线度,其直线度可达0-70mm,精度优于0.1mm.实际的多次室外环境测量表明,该仪器可适应不同天气环境下的野外作业.

为解决直径测量系统中存在的对工件有磨损、测量精度低、无法实现动态测量的问题,提出采用光电传感器件——电荷耦合器件线阵CCD光电检测方法,配合光学系统实现工件的非接触直径测量,满足了现代工业生产对直径测量系统提出的高精度、快速、非接触和实时反馈的需求。对线阵CCD的信号检测电路、调理电路及数据处理电路设计进行了研究,并进行了三种工件直径测量试验和误差分析。试验表明,该系统可对φ0.5 mm～φ30 mm的工件进行直径测量,测量精度为±5μm。

为满足钢板表面缺陷在线检测系统宽幅面、高速、高分辨率的检测要求,优化设计了钢板表面缺陷视觉检测系统的光学部分.采用了一种新型LED线光源获得高强度均匀照明,多线阵CCD拼接成像完成幅面分割.明、暗域相结合的成像模式确保了大部分缺陷的有效检出.综合考虑光源、镜头与线阵CCD的影响,计算并优化选取了光学镜头的焦距、f数和视场角等参数以满足检测需要,整个光学系统设计满足在线检测需要并在样机中得以应用.

激光投线仪是一种新型的光机电一体化仪器，针对其检定问题提出了基于CCD对激光投线仪进行校准的新方法，并且做出了根据新方法研制出的设备的不确定度分析。

介绍了基于线阵CCD器件TCD1200的直径测量系统,对系统组成原理与工作原理进行了详细的论证,实践表明该装置具有结构简单、能实现自动检测、可进行非接触测量等特点。硬件部分主要采用lattice公司的CPLD器件,来实现CCD驱动信号产生、信号同步设计、直径计算以及显示等功能。实验表明系统的设计原理实际可行,同时能达到较高的测量精度,系统测量精度达到了0.1mm。

对于低照度、高速运动物体等的测量拍摄场合，往往需要高灵敏度的线阵CCD相机。本文介绍了一款高灵敏度的线阵尊机的研制方案，相机的线阵CCD芯片采用DALSA公司的IT—F6，它具有96级TDI功能，动态范围3600：1，经试验，灵敏度比一般的线阵CCD相机提高了约20倍，大幅度提高了系统的整体响应水平。在靶场测试中，对距离5米外的7．2mm高速子弹弹丸可以清楚捕捉，在高灵敏度的探测场合具有广阔的应用前景。

介绍了传统的乳化液浓度检测的几种主要方法，提出了一种基于折射定律和光的全反射原理的乳化液浓度在线检测方法，该方法以单片机为检测控制核心，采用线阵CCD为检测元件，较详细地介绍了系统的硬件结构、工作原理以及采集和处理数据的方法。