针对现有的三维测量系统在线激光标定过程中存在多线不易标定、提取特征点精度低等问题，提出一种新的多线激光分类与光平面标定方法。首先利用steger算法提取激光中心线，利用基于轮廓判断的方法对中心线进行分类；然后对标定板上的关键点进行检测，利用奇异值分解得出摄像机与标定板的对应关系矩阵，进而可利用对应关系矩阵，求解关键点在相机坐标系下的三维坐标；拟合标定板在相机坐标系下的平面方程，即可求出激光线在标定板平面上的三维点。多次变换标定板位姿，最终可完成多线激光平面标定。对标准块的重建实验结果表明，所提方法的重复测量均值尺寸精度达0.02 mm，满足工业精度要求，证明了所提方法的有效性。

针对光纤传像束成像系统采集图像中存在的蜂窝效应伪影，通过分析蜂窝效应伪影产生机理及其相关特性，提出一种能够有效修复蜂窝效应伪影的方法。根据蜂窝效应伪影在图像中的分布特点，使用拆分法将原图拆分成多个子图，减小蜂窝效应伪影在图像中的宽度。然后使用一定大小的滑动窗口修复蜂窝效应伪影，在滑动窗口内，根据设计的自适应阈值机制，筛选出位于蜂窝效应伪影区域的像元，并计算该像元与窗口内像素值最大像元的像素值差值及欧氏距离，进而得到自适应补偿系数修复该像元，以滑动窗口遍历子图像完成对子图的全局修复。最后利用修复后的各子图完成重构，恢复成原始图像的尺寸。实验结果表明，与多种蜂窝效应伪影修复算法相比，所提方法在客观评价指标上有更好的表现，能更好地修复图像中的蜂窝效应伪影。

针对交联聚乙烯（XLPE）电缆接头反应力锥参数测量问题，本文结合XLPE电缆接头结构特征与三维点云处理提出了一种XLPE电缆接头反应力锥参数测量算法。该算法先对点云进行去噪及坐标摆正预处理；之后根据XLPE电缆接头的结构特征，得到反应力锥及其相邻区域的目标点云；然后使用依据目标点云中各点与坐标轴的夹角信息及高度信息提出的点云空间划分方法，实现对目标点云的条状划分及块元划分；接着根据条状点云上块元法向量的轴线夹角及改进的凹凸性准则求得各条状点云不同区域的局部点云；在此基础上，使用随机采样一致性（RANSAC）算法及拉格朗日乘数法求取相邻区域拟合平面的相交线，再根据条状点云上各点到相交线的距离，得到初步测量结果；最后，基于残差估计对初步测量结果进行误差校正，得到最终的测量结果。使用尺寸标准及表面具有缺陷的两类电缆接头点云进行测量实验，测量结果的绝对误差分别小于0.2 mm与1.0 mm，相对误差分别小于0.5%与1.5%，说明所提算法具有较高的鲁棒性与测量精度。

为解决低质量红外图像细节模糊、对比度低等问题，提出了并行多特征提取网络的红外图像增强方法，设计了结构特征映射网络和双尺度特征提取网络。结构特征映射网络用于建立全局结构特征权重，以保持原始图像的空间结构信息。双尺度特征提取网络采用多尺度卷积层和融合多空洞卷积的注意力，增强网络对上下文信息的关注力，提升网络对感兴趣区域的特征提取能力，同时学习不同尺度的特征信息，完成双尺度间信息的交换，生成目标增强映射，实现目标区域细节纹理自适应增强。实验证明，所提方法能有效提高对比度，避免过增强，丰富图像细节纹理，减少伪影和光晕现象，在BSD200数据集上的PSNR与SSIM较典型的传统方法和深度学习方法分别提升了约37.35%、2.1%与25.94%、3.15%，在真实红外数据集上分别提升了约30.62%、1.04%与24.83%、2.08%，且对不同对比度因子的低质量图像，文中方法也具有良好的增强效果。

针对γ辐射环境下COMS图像传感器所获场景图像中存在斑块噪声的问题，提出了一种基于视频时序相关特性的γ辐射场景图像噪声去除方法。首先根据γ辐射场景视频时序相关特性中的背景相关特性与前景噪斑的瞬态特性，使用帧差法与统计分析法从视频序列图像的残差中得到γ辐射场景图像中亮、暗噪斑的位置分布。然后通过依据CMOS图像传感器承受的累计辐照剂量所设计的帧数判断模型，得到对当前帧图像实现有效修复所需的临近帧图像，再结合亮、暗噪斑的位置分布及噪斑的瞬态特性，根据设计的自适应阈值机制，获得临近帧图像与当前帧图像噪斑位置相同且未受辐射干扰的有效像素值集合，并使用该集合像素值的均值对噪声像素进行恢复。最后采用拉普拉斯锐化滤波器对图像进行后处理以进一步提高图像质量。实验结果表明，所提方法与多种去噪方法相比具有更高的峰值信噪比、结构相似性与主观感知满意度，表明其去噪效率高、细节保留丰富。

提出了一种基于微振镜结构光的三维重建方法。使用微振镜结构光快速获取图像数据,基于多频外差的方法对物体进行三维重建,使用基于点对特征三维特征匹配的方式对获取的三维数据与基准模型进行匹配和定位操作,获取了任意放置的物体在机器人坐标系中的三维坐标和法线信息。实验结果表明,基于微振镜结构光的方式可以获得0.1 mm左右的重建精度,处理时间约为0.4 s,可以满足大多数工业机器人物体定位抓取的要求。

文章提出一种基于环形谐振腔和Sagnac环的光学交错滤波器，该滤波器是在常规Sagnac环的腔内耦合一个具有单偏振特性的环形谐振腔而构成的。利用环形谐振腔的非线性相位特性来改变偏振光的相位延迟特性，从而实现了具有近似矩形结构的偏振无关的光学交错滤波光谱。

针对大型锻件尺寸的在线测量问题，提出一种基于结构光的立体视觉测量方法。该方法针对红热态高温条件下结构光条纹难以获取的问题，采用物理滤色和数字滤色相结合的办法克服热态表面辐射的影响，同时采用多频相移技术以显著提升抗噪能力；针对大型物体测量提出了基于标记球的多视测量自动拼接方案。现场实验验证表明，基于结构光立体视觉的三维测量实验系统可以在15 m 远距离实现在线大型锻件非接触测量，具有测量速度快、测量精度高、方便快捷、简单可靠的特点，能满足大型铸锻件热态在线测量的要求。

本质矩阵五点算法是实现三维测量中双视图相对定向的常见方法，在其计算过程中常常采用多项式求解技术，从而引发了解的多异性。为了确定正确解，提出了五点算法的两种改进实现形式，用于消除多异解。它首先用点在相机前的约束排除非物理可实现解，然后在剩余的可能解中分别计算当前双视图中所有公共点的Sampson距离或反投影残差之和，最小值对应的相机参数即为正确的定向参数值。仿真和真实实验均证明了两种策略的可行性和正确性，且基于Sampson 的方法较基于反投影的方法速度快。