广泛密布的视频传感器可持续记录降雨信息，基于视频传感器估算高时空分辨率的雨量数据，已经成为当前最具有前景的雨量估计途径之一。然而，由于传感器设备、视频场景等的复杂多变，极易导致各个视频传感器反演的降雨数据质量参差不齐，需要对其处理，保证反演数据质量。受地理学第一定律启发，以视频传感网中节点间的时空信息为约束，提出一种视频节点协同的雨量反演精度控制模型（Precision Control Model，PCM）。PCM模型通过视频节点间降雨信息互验证的方式，从降雨事件的时空一致性、态势一致性和相关性等特征出发，构建雨量反演的多粒度滤波方法，以期实现降雨事件的高精度表达。实验结果表明，在多种降雨场景中，PCM模型均可有效的提高了雨量反演的准确性与稳定性。降雨强度（Rainfall Intensity， RI）相对误差的均值在中、小雨场景降低约14.85%，大雨场景降低约19.90%；RI相对误差的标准差在中、小雨场景降低约40.87%，大雨场景降低约40.96%，可为高质量降雨数据的生产提供支持。

针对深海环境下通过视觉方法难以实现地貌的大范围、高精度三维重建的问题, 提出一种基于“蛟龙号”载人潜水器的线结构光法深海地貌三维重建视觉传感器的设计方案。根据线结构光三维重建的原理, 首先改进了Steger算法, 实现了快速、精准的激光条纹中心线提取; 然后利用直接标定法求解出地形特征的二维空间坐标, 并克服了图像畸变对重建的影响; 再将获得的二维点云与多传感器数据融合, 跟随潜水器坐标实时计算偏移量, 并根据传感器位姿变化对图像矫正, 最终获得地貌的三维点云数据。根据重建原理设计了视觉传感器的软硬件系统, 并搭建了实验模拟平台来验证方案的可行性。通过水下实验可以实现对模拟地貌的完整重建, 精度达到96.9%, 符合重建要求。

选用激光测距传感器加pixy视觉传感器作为道路信息的采集器, 设计了一辆循迹智能小车系统, 能够从指定位置出发, 快速搜寻场地内随机点亮的信标灯。该系统以pixy视觉传感器采集光源, 得到智能小车的位置信号, 采用激光测距传感器, 采集障碍物的位置信号。通过PID控制算法、路径识别算法、速度控制算法, 判断道路是直线还是曲线, 避开障碍物, 实现自动行驶。本系统经多次实验验证能够实现控制小车选择合适的路径, 具有稳定性高、系统响应灵敏等特点。

基于激光结构光的视觉传感技术是实现焊接坡口检测、焊缝跟踪和焊接机器人路径规划等的主要技术手段和基础。介绍了基于激光结构光的视觉传感技术应用于焊接领域的优势, 分析了其基本检测原理, 归纳总结了该技术在焊接领域的研究热点和发展方向。通过探讨各种激光结构光视觉传感器的原理和特征, 对其进行了全面的总结和全新的分类, 并详细介绍了它们各自的技术特点及研究进展。最后, 对基于激光结构光的视觉传感技术存在的问题进行了探讨, 以期促进该技术的进一步研究和应用。

建立了激光切割过程视觉检测系统，通过实验方法研究了火花簇射行为与最佳切割速度之间的关系。通过不同功率、不同板厚条件下的变速实验，发现在无缺陷切割区，最佳切割速度对应的火花簇射特征信号为：火花簇射角度垂直向下;出口处亮度最高;各亮度带像素数达到最大值。