针对传统的迭代最近点（ICP）点云配准算法存在收敛缓慢、配准时间长、重叠率过低导致的匹配错误等问题，提出了一种以分块提取特征点为核心、块状配准点云重叠率为约束的改进ICP配准算法。首先，计算点云的平均距离密度，在设定的数量阈值内对点云进行分块，并从分块后的点云中并行提取尺度不变特征变换（SIFT）特征点，采用快速点特征直方图（FPFH）进行特征描述；然后，利用采样一致性初始配准（SAC-IA）算法实现点云的匹配，同时以块间匹配率50%作为依据，提取点云的重叠区域；最后，基于匹配的特征点计算初始姿态，在此基础上利用重叠部分实现两块点云的精确配准。实验结果表明，重叠率较低的点云经分块及重叠区域提取后，可以大幅缩短运行时间，提高配准精度。

提出了一种用于光刻装置的对准系统。该对准系统所用的标记包含多个相位子光栅。其中，标记±1级衍射光的光强信息用于产生粗对准信号。在粗对准信号上，通过峰值检测和信号拟合获得最大峰值点，该峰值点即为粗对准位置。同时，在另一光路中，精细子光栅的±1级衍射光的光强信息用于产生精对准信号。利用余弦或正弦曲线对该精对准信号进行拟合，得到一系列的波峰点。距离粗对准位置最近的波峰点即为精对准位置。当精细子光栅的周期足够小时，该对准系统可获得5 nm级的重复精度。

压印光刻中套刻需要粗、精两级对正．实验采用一对斜纹结构光栅作为对正标记．利用物镜组观察光栅标记图像的边界特征进行粗对正，其准确度在精对正信号的捕捉范围内；利用光电接收器件阵列组合接收光栅莫尔信号，在莫尔信号的线区进行精对正．由于线性区的斜率大，精对正过程中得到相应x，y方向的对正误差信号灵敏度高，利用高灵敏度对正误差信号作为控制系统的驱动信号，对承片台进行驱动定位，实现精对正．最终使X，Y方向上的重复对正准确度分别达到了±21 nm(±3σ)和±24 nm(±3σ)．