针对当前线扫相机标定过程复杂且需外部辅助装置的问题，提出建立在2D空间中的线扫相机静态标定方法。首先，从应用角度出发，将3D空间的线扫模型推导至2D空间，建立2D空间线扫相机成像模型，设计一种新型的线扫相机标定板。接着，利用交比不变性原理对2D空间的线扫相机模型进行求解。最后，提出一种利用畸变变化量的畸变拟合策略，解决小畸变情况下畸变矫正误差过大的问题，取得了良好的畸变矫正效果。实验结果表明，所提2D空间中的线扫相机静态标定方法标定过程简便，不受现场环境限制，标定精度较高，取得0.06 mm的平均绝对误差（约1.5像素），误差标准方差稳定在0.068以下。所提方法基本满足在中低标定精度下的应用要求，具有较高的实际应用价值。

详细阐述了现有4种数字切片扫描技术的原理及特点,并对比了优缺点。其中微物镜阵列扫描方案速度快,但实现复杂,成本高;线扫方案可以实现较快的速度,但对控制要求也较高,也容易出现扫描失败的问题;基于面阵传感器扫描的方案,实现较为简单,灵活性较好,可工作于连续运动和走停两种模式,连续运动模式可以提供与线扫接近的扫描速度,走停模式可以提高扫描成功率并获得更好的图像质量。

激光线扫方式获取的点云数据量庞大, 不利于点云数据的存储、处理与分析。为了对激光线扫点云数据进行有效精简, 提出了一种基于OTSU多阈值分割算法的激光线扫点云数据表达及精简方法。基于点云数据坐标与图像灰度值的映射, 采用OTSU多阈值分割算法进行区域分割, 并将分割后的各区域进行边缘提取及细化处理。根据原映射关系将细化的二值图像重新以点云方式表示, 即得到精简的点云数据。在保持原有点云数据关键信息完整度的基础上, 可有效地精简点云数据。实验结果表明: 基于OTSU多阈值分割算法可有效地精简点云数据, 同时能够有效地去除扫描过程中的背景干扰数据, 具有较大的适用性和实际应用参考价值。

为了修正静压气浮激光点云数据扫描误差，提出了一种基于不同扫描速度下所采集的点云数据，通过最小二乘法分区间建立误差预测模型实现对相应误差修正的新方法。实验结果表明，静压气浮三维测量仪的测量精度随气浮导轨扫描速度变化在特定范围内基本呈二次曲线变化关系，该误差修正方法能够快速、准确地实现静压气浮激光点云数据扫描误差的修正，具有较大的适用性和实际参考价值。

激光线扫方式扫描获取的点云数据量大，不利于存储、处理和分析，为此提出了一种基于向量夹角计算的点云数据精简表达方式及相应STL 文件生成方法，可有效精简大量的点云数据，且能够通过保留数据对象的关键拐点而维持原有数据对象信息的完整性。基于邻近点分析生成STL 文件的方法形成的三角面片之间无常规STL 文件生成方法所具有的缝隙及畸变现象，因此，具有较大的适用性和实际参考价值。