激光散斑会严重影响图像的质量，降低图像的对比度和分辨率，为了抑制激光投影散斑，基于人眼视觉暂留特性和漫散射体散斑抑制原理，搭建了一套基于运动循环胶质溶液的散斑抑制装置，该装置体积小，并能有效抑制散斑，实现散斑对比度低于人眼观测阈值 5%的抑制效果，光的透过率可达 65%以上，同时该装置比起振动扩散器，在降低噪声及价格上具有明显的优势，具有一定的实用推广价值。

轮对是列车的重要部件, 轮对踏面的关键尺寸参数是否超限关乎车辆行驶安全, 因此必须定期对列车轮对踏面磨损状况进行检测。提出一种测量轮对踏面面型的方法, 包括测量系统设计以及改进的灰度中心算法处理。在此基础上, 建立模拟轮对踏面检测实验系统, 对轮对踏面面型测量的精度进行了实验研究, 在踏面分别贴上厚度分别为1~10 mm的块规, 测量均方差在±0.1 mm以内, 其中1~5 mm块规的均方差小于0.05 mm, 能够满足工业测量的高精度要求。

激光扫描投影系统可以通过在目标面上投影出待投影零部件轮廓线框的方式来辅助工人装配, 使用该系统进行辅助装配可以有效解决由传统装配方式所引起的效率慢、精度低等问题。为了解决自研激光扫描投影系统不能直接读取零部件外形数模, 影响激光扫描投影系统的实际应用价值, 拖慢工作效率等问题。提出了IGES文件B样条曲线的激光扫描投影方法研究, 针对IGES初始化图形交互规范格式文件中应用在零部件外形设计中最广泛的B样条曲线实体类型进行了解析, 并结合B样条曲线定义式推导得到曲线上点参数信息, 在此基础上提出了基于IGES文件的扫描投影坐标提取和二维振镜扫描驱动文件生成的方法。实现了使自主研发的激光扫描投影系统可实现直接读取数模中复杂曲线的数据并进行投影, 投影精度达到0.5mm。通过这种方法可有效的提高车间装配生产效率, 使工业生产更加智能化、高效化。

针对工业上一些无法正对待测端面安装相机的直径测量场景, 设计了一种由3个激光投线器、1个成像透镜及1个面阵CMOS相机组成的圆柱工件直径测量系统, 放置于地面上倾斜投影并成像。搭建了测量系统, 从图像中获得亚像素端点坐标, 代入标定方程解算世界坐标, 并通过几何模型计算待测直径。实验结果表明, 该系统能在设计待测值附近准确测量工件的端面直径, 测量精度在±0.1 mm以内, 满足工业测量高精度要求。

传统方案将单体式二维MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）微镜作为扫描结构,但其制造工艺复杂且在工作过程中存在失效率高的问题。鉴于此,将成本更低廉的两个一维静电式MEMS微镜进行封装组合以得到二维扫描器件模块,通过对器件的设计和制造工艺的研究,最终研制出MEMS二维扫描器件模块,整个器件模块具有结构紧凑、制造工艺简单、成本低、可靠性高且易于批量制造的优点。实验结果表明,MEMS二维扫描器件模块在X轴方向的扫描光学角度可达48.0°（驱动频率为28.25 kHz,电压160 V）,在Y轴方向的扫描光学角度可达12.5°（驱动频率为3.80 kHz,电压为160 V）,光学性能可媲美单体式二维MEMS微镜,满足微型激光投影领域的使用需求。

研究感知亮度与光亮度、色度之间的关系,并针对激光投影电视设计了两次异色感知亮度匹配实验。实验一中基于两台具有相同参数的单色激光电视,研究了色饱和度、色调对感知亮度的影响。结果表明,当在同一色调,光亮度相同时,色饱和度越高,感知亮度越高,色饱和度变化程度对色调的系统等效亮度与光亮度比值(L_seq/L)的影响排序为蓝大于红大于绿。实验二中基于单色和双色激光投影电视,研究了不同色域对感知亮度的影响。结果表明,光亮度相同时,色域越大的电视,感知亮度越高,自然图片的L_seq/L略低于相应主色调的纯色图片。目前,激光显示从单色发展到双色、三色激光,色域得到扩展,双色、三色激光投影电视的电功率亮度转换效率比单色分别提高了3%、24%。研究结果有助于对宽色域、低功耗、高感知亮度的激光显示进行优化设计。