介绍了一种利用机械臂定位的外科手术辅助导航系统。该系统由数字化机械臂、头部定位装置、图像处理计算机及相关软件组成。借助于患者术前的CT图像数据，可以重建患部的三维模型。手术过程中，首先利用系统标定技术建立患者头部、手术器械和患部模型之间的关系模型，同时用数字化机械臂实时测出手术器械的空间位置，从而实现手术器械的位置与CT剖面图像的叠加显示，起到辅助外科手术的作用。在综述手术导航系统研究现状的基础上，给出了该系统的结构和原理，重点介绍了该系统的几个重要组成部分，包括空间定位、图像处理与显示、系统标定等，最后通过演示实验证明了系统的功能。

采用基于ARM内核的嵌入式系统开发小型超声热疗仪是肿瘤热疗系统开发领域中应用嵌入式技术的一个全新尝试，实现了上、下位机一体化设计。嵌入式肿瘤热疗系统包括组织温度采集与转换系统、超声功率控制信号发生模块、存储管理系统、人机交互系统（包括液晶显示及键盘输入）以及其他基本功能模块。根据热疗实际需要对PID控制算法进行改进与优化，提高了治疗中肿瘤组织温度的控制品质。实验结果表明，系统设计可靠，满足临床肿瘤热疗要求。

为了提高检测自动化和智能化水平,提出基于CAD平台的三坐标测量机检测规划系统的开发方法。系统结构由外至里分为界面层、功能层、服务层和数据层四层,外层的操作和功能通过里层的支撑服务和数据实现。关键技术中检测几何信息的提取分为直接获取和元素离散点拟合两种方式;采样规划采用以规则分布为基础的步长自适应再分策略;路径规划主要涉及表面求交线的碰撞检查及基于启发式规则的碰撞规避;自动编程根据功能和规划信息依DMIS格式实现。整套系统基于三维CAD平台Open CASCADE进行了实现,相关实例表明该系统能很好地完成常见零件的自动检测规划任务。

提出了散斑照相术数字化的技术,即利用电寻址液晶（EALCD）和CCD取代传统散斑照相术中记录干板,省去传统方法中干板显影、定影的烦琐的化学湿处理过程,实现其数字化。介绍了EALCD在散斑照相术测量高精度测量物体位移的优点,而且能通过现有的数字器件使其实现数字化,更加利于工程应用。采用全场分析法和逐点分析法2种方法对散斑照相术进行光学实验研究,都成功获得了含有物体位移信息的干涉条纹。实验研究表明,该研究方法简单、高效,能快速获得具有高对比度的散斑干涉条纹,为数字散斑照相术测量物体的微小形变奠定了坚实的基础。

提出一种基于函数链接型神经网络（FLANN）的三轴磁强计误差修正方法。由于三轴非正交、灵敏度不一致及零点漂移所引起的误差降低了三轴磁强计的测量精度，因此有必要进行校正。本文先对与三轴磁强计系统参数有关的测量进行详细分析和理论计算；然后，设计矩阵形式的数学模型对该误差进行修正。通过构造相应的FLANN网络结构，实现对模型参数矩阵的辨识。用实际地磁场测量数据进行测试，结果表明，三轴磁强计的转向误差南800nT修正到12nT以下。因此，该研究为提高三轴磁强计性能提供了一种可行方法。

分载比的确定是轴用压电式六维大力值测力仪设计的关键。对现有的该类测力仪分载原理进行了分析研究,建立了理论结构模型,基于材料力学、结构力学对各向分载比公式进行了理论推导,得到测力仪各向分载比公式,并通过ANSYS软件对受夹具夹紧力分布影响较大的轴向分载进行仿真分析,修正了轴向分载比公式。设计了静态标定实验,对传感器及测力仪分别进行了静态标定,验证了各项分载比理论公式,分析了影响分载比的主要参数。结果表明,该公式可为轴用压电式六维大力值测力仪提供设计依据。

SPR双分差动干涉成像检测法既可实现高通量，又可提高折射率分辨率，能满足蛋白质组学和药物发现与开发的迫切需要。然而，如何高灵敏度获取干涉图像信号却是面临的技术难题。展示了一种制冷双CCD同时曝光采集系统，可同时采集2帧相位差为180°的干涉图像，解算后得到反映传感表面上发生生物分子相互作用时引起的折射率变化分布，经解析得到生物分子的特征参数。制冷CCD使暗电流噪声显著减小，有效提高检测分辨率；利用FPGA产生CCD控制信号，保证双CCD同时曝光，避免分时采集中光源光强波动引起的误差。以盐水为试剂，对系统的分辨率进行了检测，实验结果表明，该采集系统具有低噪声．无相移误善及妁率高等优点，使SPR检测系统的分辨率达到2×10^-6RIU，满足了要求。

根据植物的茎和叶的几何尺寸参数与其水分之间存在直接、准确的对应关系，提出了利用电阻应变式和差动电感式2种传感器进行植物叶片厚度测量的新方法。在差动电感转换电路中，创新性的提出采用单片式集成电路作为转换电路。经实验证明，仪器具有良好的线性度、测量精度高、抗环境干扰能力强等优点，是组成一种新型的闭环节水灌溉控制系统的核心环节。

针对过程分析应用领域,研制了一种在线近红外光谱分析仪。详细描述了该仪器系统的主要组成结构,展现各模块功能特点。对该仪器进行性能测试,结果显示该分析仪性能稳定,超过了USP1119（美国国家药典）规定的指标要求。实验室中的汽油样本建模实验和现场的重烷基苯与白糖应用结果表明,该仪器具有响应速度快、建模能力强、预测精度高、可同时预测多种组分、使用维护方便、维护成本低和可靠性高等优点,能够适应各种复杂的应用环境。

基于光学相关探测,根据坦克目标跟踪识别系统的需求,设计了一种新型的卡塞格林红外光学系统,其非球面的主镜和次镜都取代为球面镜,不存在卡塞格林系统大口径非球面主镜、次镜的高加工精度和装调困难的问题;为满足大视场、大孔径的像差要求,用三个校正透镜,在保护罩中用一个偶次非球面。其系统结构紧凑,口径大,焦距长,分辨率高,并且各视场均能获得接近衍射极限的成像质量,满足坦克目标跟踪识别系统的总体要求和像质的要求。