针对应变信号采集系统中的信号处理环节，设计并实现一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的FIR数字滤波器。首先，基于Matlab采用克莱德曼窗函数设计一个长度为16的15阶数字滤波器，并生成高斯白噪声与频率为2 kHz、8 kHz正弦波的合成信号，然后量化12位系数，将系数文件导入QuartusⅡ13.1软件，结合FPGA内部数字滤波器IP核，采用自上而下的方式设计出FIR数字滤波器，最终在Simulink环境下对其进行仿真。实验结果表明，滤波前后合成信号的均方误差下降28.5%，提高了低频信号质量，增强了应变信号采集系统的功能性和集成度。

针对叠栅条纹图像在精密测量方面的应用需求,提出了一种基于图像局部自相似性和去块效应后处理的超分辨率算法。该算法利用叠栅条纹图像的局部自相似性,首先对原始低分辨率条纹图像插值,得到初始高分辨率图像,然后寻找各高分辨率图像块对应的低分辨率最优匹配块,从高、低分辨率图像块对中提取先验知识,完成单帧图像的超分辨率重建。本文算法对图像进行了块操作,在重建结果中引入了块效应。针对该问题,同时提出了一种能够快速消除块效应的后处理算法。结果表明,将本文两种算法结合使用,能够有效提高图像质量,同时消除重建图像中块效应的影响。本文算法不需要借助外部图像,计算复杂度低,适用于叠栅条纹图像超分辨率重建。

针对SDRAM控制器的自动刷新指令控制方法，提出了一种周期分散刷新算法。首先，使用Verilog HDL编写SDRAM控制器。在读写过程，根据SDRAM时钟频率和存储阵列行数，确定连续读/写的次数m/n。连续m/n次读/写操作后，控制器发出一次自动刷新指令。在非读写过程，根据状态机长期处于空闲状态的特点，控制器定时发出自动刷新请求，从而周期地发出自动刷新指令。然后，基于光电测量系统对算法进行验证。实验结果表明控制器周期、及时、准确地发出了自动刷新指令，读写指令执行效率提高了0.39%。该算法解决了自动刷新指令滞后的问题，提高了读写指令执行效率，具有良好的移植性。

设计了一套光学对准测量装置,该装置主要由面阵CCD相机、光学镜头、图像处理模块、LED红光光源、球面反光镜组成。介绍了测量原理,测量目标采用等腰三角形排列,通过面阵CCD对目标所反射的图像进行采集,由图像处理模块对该图像进行实时处理,能够同时得到X、Y、Z以及旋转角度等四维坐标数据。推导了光斑图像坐标和被测平面距离等计算公式,并进行了对准精度分析。结果表明,该装置位置误差＜1mm,角度误差为0.24°,实现了高精度、自动、快速对准测量。

为了使光电测量设备快速进入测量状态，减小因倾斜带来的测量误差，研究了一种光电测量设备实时调平补偿方案。根据光学成像理论，推导了物高、物距、像高、像距等参数之间的换算关系。然后根据倾斜特性建立了物体或成像系统倾斜时的实时调平补偿数学模型。利用数学模型确定的补偿算法和水平倾角仪测量的角度值，可对测量设备在一定倾角范围内倾斜时进行实时调平补偿。对此补偿算法进行了实验验证。实验结果表明，测量设备在水平倾角α为0.26°，β为1.197°的情况下，经过实时调平补偿后可将系统的测量误差由-0.17615％优化到-0.07787％，使光电测量设备可在倾斜的情况下保证测量精度。

介绍了一种使用聚酰亚胺和偶氮类染料进行液晶光诱导取向技术，深入研究了代号为SY04包含两个偶氮基团的新偶氮类染料．通过对取向膜偏振吸收光谱的分析，讨论了这种混合材料光诱导取向机理．由于聚酰亚胺良好的成膜性使得这种光诱导取向膜具有很好的稳定性，偶氮类染料的引入使得液晶表面取向更加有序，从而获得了响应快速，电光特性优良的液晶盒．这种取向膜材料同时具有很好的热稳定性及抗紫外稳定性．

研究了一种新型偶氮材料sy03在光控取向中的应用。将sy03加入聚酰亚胺SE-3310(Nissan)与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液中作为90°扭曲向列相液晶显示(Twisted nematic liquid crystal display,TN-LCD)的光取向材料,测量由它作为取向膜的扭曲向列型盒的电光特性与仅用SE-3310取向的扭曲向列型盒电光特性比较,发现sy03偶氮的加入使得扭曲向列型盒的响应时间短到98 ms、阈值电压也降低到1.7 V左右。而且随曝光时间的增加,响应时间和衬比度都有所提高,电光响应曲线也更为陡峭。加热到150 ℃后,其电光特性并没有明显变化,证明了它良好的热稳定性。最后通过测量偏振紫外吸收光谱,分析得出液晶分子易取向方向与激发光源偏振方向垂直。