在筒形件自动化对接过程中, 需对其姿态进行无靶标精密测量和调整。本文采用激光轮廓传感器对被测件进行扫描获得点云数据, 推导得出点云数据的直线拟合公式, 并进行了姿态拟合求解。基于蒙特卡洛数值模拟, 对筒形件的轴线拟合法和母线拟合法进行比较, 并根据两种方法各自的优缺点, 提出采用轴线拟合法求解俯仰角、母线拟合法求解偏转角的综合测量求解方法, 显著提高了姿态测量精度。此外, 探讨了截取椭圆个数、每个椭圆上的轮廓点数与姿态求解精度之间的关系, 为在满足测量精度的同时兼顾测量效率提供了参考依据。最后, 利用原理样机和激光跟踪仪进行了测量实验。实验结果显示, 轴线姿态角测量的绝对精度优于0.02°, 标准差低于0.01°, 由此证明了本文方法的有效性和准确性。

根据集成发光二极管(LED)的微热管尺寸小、温升快、温度梯度变化剧烈等特点， 搭建了非接触式红外测温系统，以实现对其不同特征区域的温度测量。对该系统的信号采集与转换、误差分析与补偿、测温特性指标、以及微热管的热性能进行了研究。该系统通过LabVIEW编程软件实现红外传感器的电信号采集与温度转换; 将不同温度的加热块作为等温体参考，对比热电偶与红外测温结果完成静态和动态测温特性分析，进而通过环境温度补偿方法修正LED辐射热引起的传感器漂移误差; 最后基于线性拟合法完成传感器的校准。利用该测试系统在不同热负载下测试了微热管的热性能。结果显示: 测温系统的准确度、重复性及线性度分别为1.2~1.5 ℃、1%和0.2%; 时间常数T和响应时间t0.05分别约为15 ms和30 ms。该红外非接触测温系统能够减小传感元件对被测温度场的影响，具有测温精度高和热惰性小的特点，为微热管热性能评估提供了新的测量方法。

人体皮肤彩色视频测量是实现远程无创生理参数监测技术的基础和关键, 而视频图像的一致性常常决定着生理参数的测量精度。从视频人体皮肤测量误差出发, 提出了一种基于尺度不变特征变换和小波变换的视频稳定方法并应用此方法进行皮肤视频图像一致性研究。分析了影响视频一致性的误差因素, 建立了视频图像误差数学模型。在此基础上, 利用尺度不变特征变换算法提取皮肤视频图像的匹配特征点对; 并采用仿射变换进行视频全局运动参数估计, 完成了视频运动补偿。采用统计方法评估了视频稳定前后的一致性效果。结果表明, 所提出的方法能有效地改进皮肤视频图像的稳定性和一致性, 为进一步利用彩色视频准确提取人体生理参数以及研究穴位光学特性奠定基础。

提出了一种基于可见-近红外光谱技术快速、 无损鉴定杂交稻种纯度的新方法。 以FieldSpec3地物光谱仪采集纯度在90%～99%范围内的杂交稻种（宜香725）光谱数据90份, 随机分成校正集（75份）和检验集（15份）。 根据其在380～2 400 nm的反射光谱, 以偏最小二乘算法（PLS）建立了回归模型, 并比较了不同光谱预处理方法对模型的影响。 分析表明采用一阶导数结合标准归一化处理能最有效地提取光谱信息, 此时PLS模型校正集决定系数与检验集决定系数分别为0.988 4与0.922 7, 校正标准误差（SEC）与预测标准误差（SEP）分别为0.002 5与0.006 6。 将经一阶导数结合标准归一化处理后的光谱进行PCA降维, 以前20个主成份（含原始光谱86.09%的特征信息）为输入变量, 建立杂交稻种纯度鉴定的BP-ANN模型。 分析表明BP-ANN模型校正集决定系数与检验集决定系数分别为0.995 2与0.936 9, SEC与SEP分别为0.001 7与0.006 1, 具有比PLS模型更高的精度。 结果表明以可见-近红外技术进行杂交稻种纯度的快速、 无损鉴定是可行的, 且PCA结合BP-ANN是一种优选方法。

首先分析了半导体光电位置敏感器件(PSD)的工作过程.利用连续发射的激光光源和半导体光电位置敏感器件,设计了一种三维非接触高精度的光学测量系统.该系统根据定位于被测量物体上直角坐标系的格线,生成该物体的外形,从而用于不规则三维物体多种参数的测量和诊断.该系统使用了光学装置,特别适用于不规则形状尤其是边缘形状的图形的精确测量和探测,测量出的数据对于研究和诊断皮肤损伤的形态、特征和类型之间的关系等有很高的价值,应用前景非常广阔.