现有的颜色恒常性算法在常规场景中通常能获得准确、稳定的光源颜色估计结果，但在内容单一、具有大面积单一颜色表面的低颜色复杂度场景中仍有较大概率出现超容限的估测误差。利用设置于摄影镜头旁的环境光传感器，提出一种应用环境光传感器的颜色恒常性算法。首先建立传感器置信度评估模型，然后针对不同置信度设计基于颜色空间转换与基于传感器辅助中性色像素提取的两种光源颜色估计方法。此外，还建立包含传感器测量结果的数据集。测试结果表明，相比现有具有最高精度的同类算法，所提算法的角度误差均值、中位数、最差25%均值分别下降32%、21%、41%。所提算法应用于常规场景和低颜色复杂度场景时均具有优势。

线结构光三维传感器需要结合扫描机构才能对物体进行三维重构，在使用前需要对扫描方向进行标定。由于各个标定图像的清晰度不同，传统标定方法会多次引入噪声，降低了标定精度。为了减小由图像清晰度不同多次引入的噪声，本文提出了基于联合估计的扫描方向标定方法。在标定过程中，需要使用位移台将平面靶标移动一个固定的距离，使每个拍摄位置处的靶标相对相机坐标系的旋转矩阵相同，同时平移向量的变化由位移台的运动步长约束。通过对旋转矩阵和平移向量增加约束，将平面靶标上的二维特征点拓展为三维特征点；联合所有标定图像进行统一的单应性估计，减小了由图像清晰度不同多次引入的噪声。通过测量量块尺寸进行了验证实验，实验结果表明：所提方法的测量误差相比传统方法减小了约30%，而且所提方法具有更好的重复性。所提方法实现了线结构光三维传感器扫描方向的高精度标定，减小了传感器三维重构的误差。

为了解决室内可见光定位中成像型定位能耗高、非成像型定位设备复杂的问题, 提出一种基于手机环境光传感器的室内可见光定位方法。首先, 利用频率折叠效应和光源标签识别算法, 求解光源发送的信号原始频率。然后通过提前建立好的光源频率-坐标数据库获取光源位置, 即得到设备位置。实验结果表明: 该方法可在低功耗、低计算量的前提下, 实现光源覆盖小区内部的光源识别与设备定位, 定位精度取决于光源密度。

针对城市电缆或通信光缆经常遭受市政建设带来的外力破坏问题，提出一种基于光传感技术的电力管道光缆防外破监测方法。分析研究了监测系统原理与架构，利用振动装置在光缆通道上方模拟试验，并对现场数据进行了分析验证，现场实验外破定位精度小于 ±100 m，可明显发现施工信号频率及其倍频特征。结果表明，基于光传感技术的电力管道光缆防外破监测系统可实现外破振动信号的监测与识别，现场应用效果较好。

针对单个线结构光传感器在涂胶检测中存在检测盲区的问题, 提出一种利用三个线结构光传感器组合测量的方法对胶体进行三维测量, 三个线结构光环绕胶枪形成一个闭合的三角形光刀, 垂直投射到待涂工件表面进行实时在线检测, 采用张正友标定法进行相机标定, 利用最小二乘平面拟合法完成光平面的标定, 通过测量标准块来分析三个线结构光传感器的测量精度, 测量结果表明传感器测量误差均小于0.15 mm,符合测量要求。然后设计试验, 对胶体进行三维测量并对测量精度的影响因素进行分析, 获取胶体轮廓的三维点云数据并进行三维重建, 得到胶体截面三维轮廓图, 最后提取胶体的宽度和高度两个参数并与人工检测的结果进行对比。试验表明采用该方法对胶体进行几何参数的三维测量是可行的。

智慧矿井平台能够提高采矿产量，其中通信、定位和传感系统能够保证矿工和矿物的安全。传统射频信号带宽不足、衰减严重和通信设备笨重等因素限制了其在矿井中的应用，第五代移动通信技术可应用在矿井下，但依然存在电磁干扰问题。无线光信号具有免疫电磁干扰和带宽宽的优势，而且无线光通信、定位和传感可借助矿井下光源设施，减少了通信设备成本和损耗。文章分别从无线光传播特性、通信方案、定位和传感几个方面介绍了矿井无线光研究现状，最后对矿井无线光通信小区布设、光源设计、中继方案和矿车防碰撞的发展进行了展望。

为了分析地震对输电线路的影响，利用OPGW分布式光传感监测系统采集了地震案例数据，对输电线路受地震影响时的振动进行了特征分析，并初步尝试以实测塔线体系振动数据开展地震对输电线路的影响程度评估，充分验证了基于光纤复合架空地线(OPGW)的分布式光传感监测系统可以准确监测到输电线路通道的地震活动，并能感知全线路受地震波的影响情况。

利用安装在输电线路上的分布式光传感风速监测系统，通过分析风速时-空分布特征和变化趋势，捕捉到飑线风和台风对输电线路的影响，并实现其在输电线路通道运动轨迹的追踪分析：飑线风从线路大号端向小号端移动，影响时长不到2 h；而台风过境时线路长达30 km 的档距段均处于结构清晰的台风眼中，约1 h 后出眼区，风力骤增，并通过相应的预警机制进行判别预警。实测案例表明，基于分布式光传感的风速监测技术能够有效实时监控大风对输电线路的影响情况，为电力部门针对其范围及程度制定相应的运维措施提供第一手的数据支撑，也可为气象部门研究大风活动提供一种重要的数据来源。

对零件上圆形特征的测量是工业制造中质量控制和自动化加工的重要方面。针对基于计算机视觉原理测量空间圆位姿适应性弱、鲁棒性不强的问题,研究了一种基于线结构光传感器的测量方法。根据图像上椭圆以及空间圆对应的两个二次曲面方程之间的转换关系,求取圆孔法向矢量,该过程需要借助一个虚拟锥面构建中间曲面转换矩阵;进而结合法向矢量和激光线与圆周两个交点的三维坐标数据构建圆孔平面,利用共线方程即可得到圆孔的孔心坐标和半径。对该测量方法进行实验验证,结果表明:在线结构光传感器与空间圆的各种姿态下,圆孔半径在2~4 mm范围内,法向矢量平均误差为0.3°、半径平均误差为0.02 mm、孔心坐标平均误差为0.02 mm。在对比实验中,该方法对于半径为3.054 mm的圆孔,半径最大误差为0.04 mm,旧方法误差极值为0.23 mm。从而验证了该方法在各种场景下测量结果均能达到较高的精度,工作环境适应广,鲁棒性较强。

为实现输电线路单相断线故障的快速精准定位, 缩短供电恢复时间, 提出了一种基于OPGW光传感技术的光偏振态故障定位方法。根据法拉第磁光效应的原理, 以光纤复合架空地线(OPGW)为传感器, 通过自制设备捕获和分析输电线路相导线对 OPGW产生的感应电流在单相断线瞬间的突变信号, 实现对故障点的定位。在实验环境下进行模拟实验对其验证, 结果表明: 在给定的电流范围内, 设备获取的信号强度与导线通电电流大小呈正相关, 设备能有效捕捉线路断电瞬间的突变信号, 实现 故障点定位, 定位结果误差在±250 m内, 满足工程设计的要求。