为了解决超低温环境下光栅温敏系数标定的可靠性问题，将参考温度计探头和光纤布拉格光栅传感器封装在自主设计的非接触液氮冷却方式的测温模具中，在93～293 K的超低温环境下进行标定实验探究，并利用裸栅的温敏系数和涂层的热膨胀系数来验证本实验设计的可信性。实验结果表明，参考温度计的初始最大温变速率为1.8 K/min，有效降低了测温模具的温变速率，改善了参考温度计与被标光栅之间的温度一致性。裸栅的低温非线性效应导致其温敏系数从9.18 pm/K@293 K降到2.19 pm/K@93 K，室温下有机改性陶瓷材料的热膨胀系数为3.7×10^-6 K^-1，单边厚度为50 μm的有机改性陶瓷涂层的温敏系数为4.43 pm/K，该涂层光栅在93 K时的温敏系数为7.17 pm/K，显著提高了测温光栅的温敏系数和线性度。

为了提高单目视觉相机的测量精度及测试数据的可重复性，提出了一种应用于激光扫描投影中扫描镜的闭环控制方式来提高投影出的条纹位置的稳定性。利用集成在扫描镜上的压阻传感器提供的反馈信号进行闭环控制，同时针对压阻传感器的温度特性，设计了测试系统来标定压阻输出与温度关系曲线。通过记录每一个温度下压阻的反馈输出值，生成反馈输出与温度的关系表。在室温至70 ℃的温度区间内，扫描镜的扫描角度的变化量由3.52°减小到0.05°。通过对扫描镜的扫描角度补偿控制后，单目视觉相机的三维测试精度以及测试数据的可重复性都得到了大幅提升。

红外热像仪能够监测目标温度从而起到事故预警与位置确认、大规模人体表面温度筛查等作用。由于环境温度变化与红外辐射吸收产生的温度漂移现象，目前大部分测温红外热像仪需要采用黑体进行实时校正，但是基于黑体的红外热像仪架设场景固定，便携性差。针对以上问题提出了一种无黑体式红外热像仪测温标定和温度补偿技术，通过对红外测温原理进行推导，采用多黑体标定获得目标温度与辐射量的先验关系，针对探测器内部结构引起温度漂移，由牛顿冷却定律进行非线性建模实现实时温度补偿。通过实验验证，所提出的测温标定技术可将测温平均相对误差长时稳定保持在0.9%以内，相比于标定前平均相对误差有效降低64%，从而实现小型化红外热像仪便携、实时、稳定高精度测温。