针对当前机器视觉的尺寸测量技术仍存在测量精度不足、难以满足精密测量需求等问题,设计了一套基于RANSAC算法的圆形轮廓高精度测量系统。首先对图片进行高斯滤波及阈值分割,完成边缘提取;然后使用基于RANSAC算法的最小二乘法进行直线和椭圆拟合,从而通过像素当量标定实现圆形轮廓的尺寸测量。实验表明,该系统能满足0.006 mm级别精度的工件测量,相对于传统算法,测量精度有显著提高。

为了研究变形镜对于Zernike多项式像差模式的拟合能力,利用有限元仿真方法,建立了两种不同单元排布方式的变形镜有限元模型.通过给促动器施加理论位移,进行了仿真分析.结果指出了不同的促动器排布方式与像差拟合能力之间的关系,同时表明57点促动器密布的排列方式已经能校正像差到λ/20甚至更小,验证了促动器对变形镜＂印透效应＂等的影响.

为了实现对拼接式望远镜各子镜的主动控制，建立了正六边形子镜拼接的面形控制方程，并研究了传感器的安装位置对面形控制的影响。根据子镜之间相对位置的测量要求确定了主动控制所采取的方式，建立了由3个正六边形子镜组成的拼接镜的面形控制方程，并分析了传感器的安装位置对面形控制的影响。提出了传感器沿垂直镜缝方向错位安装的方法．分析了该方法对于拼接子镜扩展的适用性。分析表明，对于边长0．9m．对角线长1．8m的子镜，传感器错开0．02m安装即能够准确检测子镜之间的位置变化；给出了正确的促动器调整信息，满足了拼接镜主动面形实时、高精度控制等要求。

为了实现对拼接镜子镜之间相对曲率半径的精确测量,提高各子镜曲率半径的匹配精度,提出了一种使用Shack-Hartmann传感器和高精度球径仪测量球面子镜相对曲率半径的新方法,并建立了一个实验系统。该方法首先使用共焦调整方法使各子镜共焦,用S-H传感器测量子镜的轴向离焦量,轴向调整压电陶瓷促动器,使由传感器测得的离焦量接近于0;最后,再对子镜进行一次共焦调整之后,使用高精度球径仪来测量各子镜之间的相对曲率半径差。实验采用的拼接镜由3块对边长300mm的正六边形子镜组成,子镜为球面,设计曲率半径为2000mm。分析测试结果表明,该方法测得的球面拼接子镜的相对曲率半径精度约为1μm,该方法表明适用于大型球面拼接镜面望远镜各子镜相对曲率半径的检测。

通过对水压综合测试试验台工作流程和控制要求的分析，采用比例阀控制系统水压的方案，开发了以PLC和工控机为控制核心的水压综合测试试验台控制系统。可对多种用水类产品进行脉冲、恒速率升压、保压等试验，在试验的过程中能够实时显示压力波形，并且在试验结束后自动生成图文并茂的试验报告，实现了相关试验的自动控制。控制系统界面友好，便于操作，运行可靠，大大提高了试验台的控制精度和效率。