随着三维测量技术的不断发展，如何快速、精准地测量大场景物体三维形貌成为研究热点。对相位测量轮廓术进行改进，运用改进的相位计算方法对物体三维信息进行测量，并结合幅度信息解决了相位测量轮廓术仅能测量表面信息，但不能确切测出所在物体的位置的问题，该方法适合测量大场景中各物体的三维信息。实验结果表明：所提方法原理简单，对不连续物体的测量结果较好，既可以确定物体位置，也可测量物体表面三维信息。

设计了基于LabVIEW控制的激光扫描光学断层成像系统, 该系统以准直激光器为光源, 高精度四维平移台为样本定位单元, 光电倍增管为采集单元, 实现了针对小鼠肺等小尺寸样本的三维成像.该系统空间分辨率优于20 μm, 成像视野大于1 cm, 通过对离体小鼠肺器官的自发荧光成像, 展示了系统的操作流程、成像结果和初步生物应用, 并探索了它对整个生物器官组织的成像能力.与传统生物医学光学成像方法相比, 该方法具有光子收集效率高、成像样本尺寸大、系统操作简单等优点.

采用传统的单Bang-Bang控制的光电设备进行精定位时, 系统放大倍数为无穷大, 所以系统不易稳定。本文分析了单Bang-Bang控制的不足, 提出了一种变结构最优控制方法。该方法在粗跟踪时用Bang-Bang控制, 在进入小偏差范围内切换为线性控制。在线性控制时, 根据不同调节器的的不同特点, 提出了红外一阶捕获, 红外二阶跟踪的策略, 并同时给出了Bang-Bang控制和线性控制的切换准则, 红外一阶捕获和红外二阶跟踪的切换准则。实验显示, 采用提出的方法光电设备的90°双目标定位能力在2.3 s左右, 比传统方法缩短了近1 s, 快速性大大提高。另外, 利用激光测距机可以给出舷角相差90°的双目标三维信息数据率为0.45 Hz, 提高了双目标时系统的光电对抗能力。