采用线激光轮廓仪测量工件表面三维形貌时，轮廓仪与工件通常需要作相对直线运动，这对线性运动平台的精度有较高要求，且系统占用空间大，不易实现在位精密测量。针对上述问题，提出了一种线激光轮廓仪旋转扫描的测量方法。通过图像识别方法拟合线结构光的运动轨迹，进而计算轮廓仪和转台旋转中心的偏心误差，采用Matlab和Java编程软件对测量数据进行三维合成和极坐标化处理，并对转台的跳动和偏心及线激光轮廓仪的倾斜误差进行补偿。球径、特征宽度和平面高度差等的测量结果验证了所提方法的有效性，测量误差<3 μm，已接近仪器测量精度的极限值。在被测工件或运动机构体积和重量较大、相对运动精度不高的情况下，所提方法能实现三维形貌的在位精密测量。

构建了棋盘复式晶格介质环型光子晶体结构,采用平面波展开法对该结构的完全带隙宽度及结构参量进行了优化。研究结果表明,在优化参数下,完全带隙宽度的最大值为0.160,带隙率可达30.59%。该结构的大完全带隙具有很好的稳定性。

提出了一种在实验室环境下模拟工业现场在线测量多晶硅还原炉内硅棒直径的检测系统。该系统 采用双目立体视觉测量的方法,首先采用双CCD获取硅棒模型的实时图像,并依次进行摄像机的标定、 特征点的提取、立体匹配、然后通过特征点的三维坐标计算硅棒模型的直径。实验结果表明,硅棒 直径的测量结果达到了还原炉工艺参数自动化控制所需的精度,并且该测量系统有效地 避免了人工长时间目测造成的劳动强度大以及由于主观因素造成误差较大的缺点。

针对棋盘格角点的检测,提出了一种运算速度快、定位精度高的Hessian矩阵子像素角点检测算法。 简述了Hessian矩阵的原理、算法的执行流程和黑白棋盘格子像素坐标提取的基本方法。通过实验检 测出了黑白棋盘格中的角点,得到了角点坐标,并利用二阶泰勒展开式得到了角点的子像素坐标。最 后,在不同的噪声水平下,与Harris算法作比较,计算出提取误差与提取时间。实验证明,Hessian矩阵 对黑白棋盘格角点检测得更加精确。该实验结果可应用于摄像机标定中。

讨论了两条平行硅周期介质波导间的定向耦合效应,根据晶格移动时耦合长度的改变选择一个合适的耦合区域设计了一个可实现任意比例的功率分配器。功率分配比可从0∶1变到1∶0。并运用时域有限差分法模拟了器件的性能,结果表明在整个晶格移动过程中光信号的传输效率均在92％以上。