针对工业产品中非规则形状检测方法少、检测效率低的现状，本文提出了一种基于图像处理的快速高效检测方法。该方法首先对实际拍摄图像与参考模型进行特征点匹配，通过匹配寻找两幅图像中轮廓位置的映射关系，进而求解实际拍摄图像到参考模型的透视变换参数；然后对实际拍摄图像中的非规则形状进行高精度边缘提取，利用求取的透视变换参数对提取的边缘点进行变换；最后将计算得到的数据与参考图像中的数据进行比较，以此进行非规则形状检测。该方法为非接触式，设备少，环境影响小，数据对象仅是摄影图像，检测速度快，适用于各种非规则形状。标准实验分析表明，该方法检测精度优于0.2 mm，具有较高的检测精度及较好的检测效率。

本文提出了一种基于平面靶标的结构光系统参数快速标定方法。该方法基于摄影测量技术, 使用编码点制作的平面靶标, 由相机获取靶标平面光条图像, 根据编码点的图像坐标以及靶标坐标, 经过仿射变换和后方交会等处理, 可以快速方便的得到光平面标定点的相机坐标, 将标定点进行拟合即可完成标定。实验表明, 该方法的光平面拟合中误差优于 0.07 mm, 系统测量精度的平均相对误差优于 0.33%, 具有较高的标定精度。同时该方法可以实现点、线、面等模式的结构光参数标定, 通用性较强, 标定效率较高, 方法灵活, 适合现场标定。

文中建立了结构光测量系统数学模型, 并分析了结构光测量精度的影响因素。同时在结构光光条图像处理中改进了原有方法, 使用了一种新的快速光条中心提取算法。文章通过设计标准板进行了精度检测实验, 分析了系统对标准宽度和深度的测量精度。实验结果表明, 该测量方法对深度的检测精度优于 0.2 mm, 对宽度的检测精度优于 0.3 mm, 可以满足亚毫米级微小变形检测的精度要求, 是一种有效的微小变形检测和三维测量方法。

本文提出一种飞船交会对接用测距敏感器地面实验远距离测距精度验证方法，即利用电子经纬仪工业测量系统对测距敏感器本体坐标系进行导出，通过控制点对其描述。通过坐标系转换将测距敏感器本体坐标系与高精度大地测量控制网进行坐标系统一。利用高精度全站仪对敏感器反射靶标进行坐标测量。对全站仪测量距离进行数学计算，与测距敏感器直接测量的结果进行比较，得到测距敏感器远距离测量精度。

针对等距投影鱼眼成像模型，本文提出通过标定场方法对月球车避障像机进行自标定光束法平差，对月球车双目视觉避障像机的内参数、相对外参数进行标定。采用标定得到的参数，对摄影测量标志进行三维坐标恢复，得到标志在避障像机坐标系下的三维坐标。将该三维坐标与已知的三维坐标进行比较，利用比较的偏差结果评定避障像机的标定精度。实验结果表明，该方法完全满足避障像机标定精度要求。