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．

研究了一种基于光纤准白光干涉技术的大量程绝对测距系统.该系统利用200mm的短扫描导轨,可以实现10m以上的测量范围,测量精度为1μm,重复性优于10-5.系统首次引入光开关器件用于量程倍增.论述了系统的基本原理和量程倍增系统,并给出了相应的实验结论.

利用大地测量方法测量范围大的特点,将水准仪提供的基准水平面配合靶标点一维高精度位移,使得基准面调定后的误差小于±0.1mm,并且成功运用于"汽车车身尺寸激光自动检测站”现场测量中,为大型平面的平面度现场测量提出了一种新方法.

由于难以均布采集坐标点,导致常规最小二乘法拟合的精度低,不适于大型工件.实验结果表明半径和圆心拟合结果之间存在线性依赖关系.因此分别从提高圆心定位精度和半径测量精度两方面提高测量精度.用双目视觉传感器组成配对网络,利用平行弦方法提高圆心定位精度.基于设计半径已知条件,利用半径约束最小二乘法提高测量精度.对大型钢管工件和隧道构件等圆形截面对象进行仿真和实验,采用平行弦方法将圆心偏差由0.005mm降至0.003mm,采用半径约束方法将圆心偏差由25.24mm降至5.06mm.结果表明,两种方法均可有效提高圆拟合精度,对噪声具有较好的鲁棒性.

室内空间测量定位系统（wMPS）是一种基于多向定位原理的新型网络式测量系统,为分析系统单站的测角不确定度,建立了角度测量模型,分析了影响系统测角精度的误差源并给出误差的评估方法,利用蒙特卡罗统计法进行了仿真,获得了测角误差的分布。提出一种以多面棱体和平行光管作为调整手段,多齿分度台为角度参考基准的发射站水平角不确定度分析平台,实验结果表明该平台的有效性并获取测量空间内发射站的水平角不确定度为2.2″。

误差修正技术是提高测量仪器精度的重要途径,本文详细介绍了具有时变系统误差与随机误差的非稳定动态测量过程实时误差预测修正方法,即:用标准量插入法实时分离误差,采取神经网络建模法对分离出来的误差进行实时建模,跟踪误差的变化,对其进行预报修正.通过自行研制的动态测角仪对这种误差修正技术进行了验证,使该测角仪的测量精度提高近10倍.

随着微电子机械系统(MEMS,Micro Electro Mechanical System)研究的深入和产业化的需求,其检测在MEMS中的重要性越来越大.光学检测方法以其非接触、快速、高精度等优点得到了大量的应用.分析和介绍了国内外采用光学检测法进行MEMS检测的方法及相关检测仪器在测量中的应用.尤其是Nanosurf测量仪器,它是一种独立的三维非接触测量系统,扫描共焦显微镜是基于白光共焦技术,强大且友好的软件控制使所需获得的数据不仅速度快,而且精度很高,并且提供了多种不同的表面分析方法.

综述在扫描隧道显微镜基础上发展起来的各种扫描探针显微镜的工作原理，性能特点及应用范围。

提出一种将目标定位过程和测量过程分开的绝对距离测量系统。系统引入光纤干涉方法提高了其柔性和抗干扰性能，并利用已精确标定的光纤组实现了量程的倍增，扩大了系统的测量范围。文中论述了系统的基本原理和数字化定位信号处理系统，并给出了相应的实验结果。

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.