现有的光谱共焦色散物镜存在测量量程小的问题，在工业检测中的应用受到较大的限制。针对这一问题，采用四片球面透镜设计了一种大量程的色散物镜，在500～700 nm波段内，测量量程达到9.962 mm。在大色差的情况下对球差进行了优化，并利用设计的色散物镜搭建了光谱共焦位移测量系统，开展了性能评估实验。实验结果表明，系统实现了10 mm的测量范围，测量标准差为0.5 μm，平均绝对误差为0.6 μm。另外，对不同材料的样品进行了测量，结果表明，系统对不同材料样品具有一定的适应性。该设计实现了较大的测量范围，可以满足各类复杂对象的工业检测需求。

基于太赫兹时域光谱技术，提出应用太赫兹脉冲成像技术检测胶接结构中的脱粘缺陷，研究泡沫材料PMI 与钢板胶接结构脱粘缺陷的检测。实验采用反射模式，分别对粘合部分与脱粘部分进行数据测试，对比分析发现数据在时域和频域范围均有明显区别。对待测样品进行二维扫描，应用太赫兹时域信号的时间位置幅值、最大值、延迟时间和频域信号不同频点的幅值、所有频点幅值叠加值对待测样品进行成像。研究结果表明基于太赫兹时域光谱技术的太赫兹脉冲成像技术能够检测出泡沫材料PMI 与钢板胶接结构的脱粘缺陷；应用太赫兹时域信号的时间位置幅值、最大值、延迟时间和频域信号不同频点的幅值、所有频点幅值叠加值进行成像的结果，均可以分辨出样品的脱粘缺陷；不同的数据信息的成像效果不同。

水果产品品质检测技术在水果的生产和消费中起着十分重要的作用.利用水果产品的光学特性进行无损检测是水果品质无损检测与分级技术中最实用的和最成功的技术之一.深入研究光在水果组织中的输运规律,对于水果产品品质的光学检测有着十分重要的意义.本文以仁果类薄皮水果苹果和厚皮水果柑橘为例,建立果皮和果肉两层组织模型,利用蒙特卡罗法模拟了808 nm的波长下高斯光束在水果组织中传输的光学特性,揭示了水果果皮厚度对光在组织中的传输特性如漫反射率、透射率、内部吸收率和穿透深度等特性的影响,分析了果肉组织的检测效率.研究结果表明,果皮越厚,透射率和穿透深度越小,果皮比果肉的光吸收能量密度在径向距离上的分布范围更广,随着水果组织内部深度的增加,光吸收能量密度逐渐减小,径向方向减弱的更快.而对于漫反射率,在径向距离0.2～1.2 cm之间,果皮越薄漫反射率越小,在1.2～4.0 cm之间,果皮越厚漫反射率越小.此研究结果表明在用光学检测方法对水果进行无损检测和分级时,无论是透射或反射测量,果皮厚度和光束的相互作用都不应忽视,也为不同类型的水果产品设计更为有效的光学检测装置(如光源的强度、检测器的大小以及位置等)提供了理论基础,对于水果产品品质的光学检测有着十分重要的意义。

为了研究太赫兹无损检测技术对复合材料与金属板黏合面粘接质量的检测能力,在隔热板上制造了不同特征的人工缺陷,并使用德国SynViewScan 300连续太赫兹波成像系统对样件进行了检测。结果表明,太赫兹波能够穿透复合材料,并获得复合材料与金属板的黏合面处的2维太赫兹图像,从图像中能够清晰地分辨出不同特征的缺陷。该研究结果为检测复合材料黏合质量及脱黏状况提供了有效的办法。

试件或设备内部缺陷的定量识别已成为红外无损检测与传热反问题领域的一个重要研究方向。针对基于表面红外测温的试件内部多缺陷的识别问题，提出了基于参数转化思想和遗传算法的一种新的定量识别方法，初步研究显示了对试件内部多缺陷识别的良好的适用性。针对该方法，以二维试件内部多缺陷试件为例，从缺陷的位置、形状、数目、网格密度、测温误差等各个方面系统地分析该方法的性能。一系列数值试验验证了该方法的有效性，证明了在各种因素影响下该算法均具有非常优越的性能。

涡轮叶片的造价昂贵。为了满足涡轮叶片缺陷检测中的安全性要求,提高检测效 率,本文采用红外热波无损检测技术对航空涡轮叶片内部冷却风道的缺陷进行检测。该技术不同于传统的红外检测方法, 它是通过主动控制激励热源和分析测量样件表面的温度场变化获得样件表面及内部的结构信息,从而达到检测目的的。 提出了烘热激励法、冷热水交替喷流激励法、涡流激励法和蒸汽激励四种检测方案,所得图像表明该技术有其独特的先进 性。

近红外(NIR)光谱分级技术正越来越广泛地应用于水果的产后加工和质量评判中。介绍了水果内部品质光学特性检测原理; 分析了规则反射、透射和漫反射3种光特性测量方法在水果内部品质不同需求检测中的适用性; 化学计量学方法是近红外光谱分析技术的一个重要部分,对一些新的预处理方法和回归算法作了介绍; 探讨了水果状态对光谱影响及修正方法,如温度补偿、大小修正等; 并阐述了水果的糖度、酸度、硬度等定量检测和褐变、黑心、水心、损伤等定性判别的国内外最新研究进展; 分析了近红外技术在水果品质检测和控制方面的应用前景。