光切法是实现准确测量工件表面粗糙度的可行方法之一。针对光切法存在的取样长度与测量精度的矛盾，通过优化光切法，提出了一种基于缝合线驱动图像拼接的表面粗糙度测量方法。利用线性激光发生器、CCD工业相机、精密线性位移平台及计算机等搭建测量实验平台，采集三种加工样块(分别对应车、立铣、刨三种处理)的光切图像，利用上述拼接算法获得拼接图像，利用Freeman链码跟踪算法提取图像光带边缘轮廓，利用最小二乘法求取轮廓中线，建立粗糙度轮廓算术平均偏差计算模型。对比单光切法、触针法及光切法拼接前后表面粗糙度的测量值，结果显示，光切法比触针法的结果更为准确；单光切法相较触针法的平均相对误差降低了2.75%，但对刨削工件的测量误差较大；所提方法相较单光切法的测量误差平均降低了1.42%，对于微观不平度间距大的切削工件尤为明显，测量误差降低了2.57%。所提方法能够解决传统光切法的取样长度小、精度低的问题，能更精确地测量切削工件的表面粗糙度。

提出了一种基于光切法的曲面划痕测量方法, 相对传统光切法, 能有效地提高划痕测量的精度.对传统光切法测量存在的不足进行分析, 对曲面上划痕的测量误差进行分析建模及仿真.结果表明, 传统光切法对曲面上划痕的测量误差会随着曲率半径和划痕宽度的变化而变化.实验选取不同曲率半径的精密零部件, 对其表面的划痕进行测量.发现当曲率半径越小, 划痕宽度越大, 传统光切法对划痕深度测量的误差越大, 而用本文所提方法测量的结果精度越高, 当曲率半径小于10 mm, 划痕宽度大于283 μm时, 利用该方法能减小超过1 μm的测量误差.

易开盖刻痕深度是决定罐头包装质量的关键参数。为了满足在工业现场自动测量刻痕深度的准确度和稳定性要求，提出了一种基于光切法的机器视觉系统，具有三维精密定位功能和图像测量功能。针对易开盖刻痕光切图像特点，实验分析了在x-y 平面上不同测量位置与光带斜率之间的几何关系，提出一种平面定位算法来自动检测和矫正光带投射位置；采用6 种调焦函数对光切图像进行处理，以单峰型和无偏性为评价标准，提出一种以灰度变化率之和函数为粗调焦函数，Laplacian 函数为细调焦函数的调焦算法，来调整被测刻痕在z 方向上的正确成像位置，实验结果表明该算法具有良好的单峰性、无偏性和灵敏度。

为了精确提取粗糙金属表面的光条中心，提出了一种基于光切法的光刀条纹中心提取方法。从图像形态学角度出发，分析了图像的噪声来源，利用图像增强处理将噪声转化成颗粒状形态，并保持有效光条的连续条纹状特征。然后，通过对图像连通区域面积计数，分割噪声和有效光条信息，将得到的二值化光条图像作为掩模板，与原图像相乘来复原光条图像的灰度信息。最后，应用灰度重心法对已去噪的光条灰度图像进行中心提取。实验结果表明，提出的方法可使提取的光条中心全部落在光条位置区域。对噪声较多的直线条纹区域进行的中心提取显示，此方法的平均误差为0.337 5个像素。

针对光切法测量受太阳光照、被测物体表面纹理信息、被测表面低反射特性等干扰因素的影响,很难准确地提取激光光带信息的问题,提出了一种有效消除这些因素的方法。控制激光光源,连续采集两幅图像,保证其中只有一幅图像包含激光光带信息;然后进行背景运动补偿,使两幅图像只在激光照到的位置处稍有不同;将两幅图像相减,使激光光带信息突出;最后,对光带数据进行细化、修补,获得完整的光刀中心轮廓线。实验结果表明,所提出的方法有效地消除了上述3种干扰因素的影响,非常适合于现场运动工件的表面形貌测量。

介绍了表面粗糙度的检测方法,阐述了利用视频化改造后的9J型光切显微镜,基于光切法的表面粗糙度检测的数字图像处理方法,利用Canny算子进行边缘检测和保持连通的边缘细化算法进行细化处理,得到了较为理想的表面粗糙度轮廓曲线,为后续的表面粗糙度参数的计算奠定了基础.

物体三维形貌测量中常用的光切法的主要优点是易于实现扫描测量大型物体表面,缺点是光刀中心位置难以精确确定;相移法的主要优点是可以用较宽的光栅提高测量的灵敏度与准确度,具有测量速度快和较好的抗静态噪声的能力,缺点是当待测范围较大时,采集图像的像差较大,不利于大型物面的测量.将这两种方法有机地结合起来,取长补短,提出了一种扫描相移法.实验结果表明,这个方法不但适用于长形大物面的形貌检测,而且又大大地减少了图像采集系统畸变误差的影响,从而提高了检测准确度.

描述了一个基于光切原理的多CCD脚型三维测量系统,介绍了系统的测量原理以及扫描控制系统的设计.该系统采用三台CCD从不同角度采样脚型,对光带图像进行分割、平滑等一系列处理,通过坐标变换后获得了脚型完整断面轮廓数据.采用标准圆柱体对系统进行了性能测试,测量误差小于0.5%,实验结果表明该系统具有良好的实用性.