为适应某些特殊领域对微型化和简单化的需要，运用光学设计软件CODEV，在传统机械补偿式变焦镜头的基础上，结合非球面透镜理论，设计了一个可见光波段的只有一个移动镜的4片式微型变焦系统。此系统具有结构简单、精度高、成本低、体积小等特点，可满足在变焦范围内连续清晰成像的要求。

自60年代初期激光的出现,激光测距取代了传统的测距方法成为测距系统的主流。本文所设计的激光测宽仪实际上是在激光测距的基础上实现双向测量,是激光测距的一个应用,旨在设计一套体形轻巧、性价比高、测距精度较高的双向测距系统,所采用的是相位法,即对半导体激光器直接调制使激光连续发射,通过测量往返信号之间的相位差实现距离的测量。文中采用了直接数字频率合成技术（DDS）,保证了主振和本振频率的准确性也避免了传统测距系统中正弦发生信号所出现的频率漂移和相位抖动等问题,实验结果比较理想。

频谱分析仪的最佳工作状态是由诸多参数决定的，而各种参数之间又相互关联，因此用户在使用频谱分析仪设置参数时需要统筹考虑。本文分析了各参数间的关系，并重点说明影响分辨率带宽设置的因素。

介绍了一种自行研制的尘埃粒子检测仪的测量原理和工作系统,该仪器用于检测洁净室中空气的尘埃粒子数和监测洁净度级别.尘埃粒子检测仪基于光散射原理,工作系统主要分为传感器、电路、气路和中央控制四部分.选用了直角散射光学传感器接收信号光,经光电转换和电路处理,可获得环境的尘埃粒子数目和尺寸信息.气路部分中采用了先进的微桥气流质量传感器,能够精确控制气体的采样量,通过单片机反馈控制,进一步提高了仪器的稳定性和精度.试验数据证实了该尘埃粒子检测仪具有市场上同类检测仪器的检测能力.

讨论了利用半导体或纳米制备技术和手段提供的物理空间晶格作为显微成像基准,对显微视觉成像系统的四维空间畸变进行提取、修正和实时标定,以实现视觉检测系统的精密数字成像,为微机械量、微几何量提供检测、评价和计量手段.对若干问题进行了详细的讨论,显微视觉检测是微机械量微几何量计量中最有效的方法之一,而精密数字成像是必须解决的问题之一.研究精密数字成像是视觉检测技术向微观检测领域发展所必须解决的科研课题.对微机械量和微几何量计量有重要意义

微机电系统(MEMS)测试技术及方法是MEMS设计、仿真、制造及质量控制和评价的关键环节之一,本文对MEMS测试技术及方法所涉及的微机械量、微几何量、微材料特性以及系统综合参数与性能的测试技术及方法进行了讨论.重点介绍了光学及光电检测技术在微机电系统检测中的应用,对计算机微视觉检测技术在微机电系统检测中的应用进行了探讨.

在海洋环境中，可能需要对多种物理参数进行采集与传输。本文在分析比较多种远程数据传输方式的基础上．提出一种基于CAN总线技术的远程数据采集系统的硬件和软件设计方案。使用该系统对水下物理场进行了数据采集实验．结果表明该系统通信速率高、传输距离远、可靠性好且性价比高。

为了获取在风洞实验中运动物体的位姿变化,提出了一种融合物体表面三维形貌信息的单相机视觉位姿测量方法。该方法以多点透视成像原理作为求解物体位姿变化的基础,以物体的图像特征角点作为特征点,并利用物体表面三维形貌模型信息获得特征点的三维坐标。通过实验完成了该测量方法的精度验证,在400 mm的观察距离上,位移平均测量误差为0.03 mm,均方根误差为0.234 mm;俯仰角、偏航角与滚转角的平均误差分别为0.08°、0.1°与0.09°,均方根误差分别为0.485°、0.312°与0.442°。实验结果表明该方法有可用于实用的测量精度。