小尺寸零件的表面积小、结构复杂，传统标志点拼接方法需要在零件表面人工粘贴标志点，导致表面的测量数据缺失出现孔洞。基于特征的点云拼接方法要求零件表面具有易区分的几何或距离特征，不适用于包含重复性特征的回转体零件。本文提出一种基于机械拼接的无标志点扫描测量方法，不需要粘贴标志点，不依赖于零件表面特征。首先，采用基于摄影测量的相机标定方法得到相机的高精度内外参数，重建标定板上靶点的高精度三维坐标，接着通过跟踪编码靶点的位置建立转台不同转角对应的旋转矩阵，进而解算出转轴方向向量和轴上定点坐标，实现转轴和相机的同步标定。在完成两个转轴位姿精确标定的基础上，利用转台转角构建旋转拼接矩阵，实现多视角点云粗配准。最后，基于法向迭代最近点算法(Normal Iterative Closest Point, NICP)完成点云的精配准。实验结果表明：使用靶点跟踪法标定后的两转轴夹角误差较传统的标准球拟合法低0.023°，标定后测量标准球的整体平均尺寸误差小于0.012 mm；在小尺寸零件自动化测量时，机械拼接方法在精配准后的点云拼接效果与标志点拼接方法相近，且拼接稳定性更高。机械拼接方法适用于无法粘贴标记点的小尺寸零件三维形貌测量场景。

为了实现有特征物体和无特征物体更精准的三维重建，本文研究了多视角传感器下三维点云的自动拼接算法。首先由不同视角的传感器双目标定后进行轴线数据的标定，接着在三维空间内对多条轴线数据进行分析并提出了一种基于多视角传感器轴线融合的点云拼接方法，从而计算出误差最小的最优轴线数据，最后以拟合出的轴线数据为轴心在世界坐标系内进行三维点云的拼接。实验结果表明，在1.3~1.9 m的测量范围内，本文所提出的拼接方法对直径为144.954 2 mm的标准球进行三维重建的误差在0.037 mm以内，重建无特征点物体和有特征点物体都能有较好的拼接效果且拼接时间不受点云总量大小的限制。该拼接方法基本满足三维重建的稳定性好、效率快、精度高等要求。

多芯光纤（MCF）是空分复用（SDM）技术的重要传输介质，能够数倍地拓展现有单根光纤的通信容量，然而MCF结构复杂度高、测试难度大，尚无测试标准。文章根据MCF的结构特点，结合在MCF开发中的技术经验，规范了MCF的熔接方法以及主要参数的测试方法，为未来MCF的大规模商用化奠定了基础。

针对机载全景视频流影响，提出了一种基于嵌入式的全景实时拼接方法。提取图像中的SURF(speeded up robust features)特征点，生成特征描述子。通过计算2个特征点之间的欧式距离来确定匹配度，经过仿射变换后，利用泊松变换实现图像间的融合平滑处理。将上述流程在目标设备上进行并发执行，根据每个流程自身的特点进行定制化优化，实现全景实时拼接。试验测试表明，本方法实现了拼接接缝处基本无缝的效果，拼接速度达到30 Hz，能够满足实时显示的要求。

研制了一款适用于隐身机载平台的内埋式光电搜索瞄准指示系统，该系统具备广域侦察、凝视监视、激光测距、激光照射等功能。推导并验证了地理稳定结合快调反射镜光学像移补偿的广域扫描控制技术，基于样机在实验室和外场开展算法验证。试验结果表明，该系统在成像清晰前提下实现了二维无缝广域扫描搜索功能，能够对扫描视频图像进行实时拼接和显示，满足信息化战争对目标侦察、监视和指示的功能要求。