为了解决典型宽禁带半导体光电探测器件的工作波段限制材料禁带宽度的问题, 对基于表面等离激元热电子效应的光电晶体管进行了制备和光电性能研究, 提出一种采用重掺杂的硅片作为背栅极、二氧化硅(SiO2)氧化层作为绝缘层, 且能利用等离激元热电子效应的光电晶体管, 有望实现响应光谱的调控。利用热退火方法在绝缘层表面修饰金纳米颗粒, 并结合射频溅射、物理掩模和真空热蒸镀的方法实现了热电子效应铟镓锌氧化物(IGZO)光电晶体管。器件的光学和电学性能测试结果表明：修饰金纳米颗粒的光电晶体管在658 nm红光入射下产生明显的光电响应, 外加90 V栅极偏压时, 光电流提升约为2.2倍。金纳米颗粒修饰的等离激元热电子结构有效调控了该型晶体管的响应光谱范围, 不受材料禁带宽度的限制, 而且晶体管的背栅调控进一步放大光电流, 提高了器件的量子效率。

程长控制镜是保持环形谐振腔腔长稳定的重要器件之一, 温度变化引起的热形变直接影响环形谐振腔的光路形状和光束质量。首先利用ANSYS软件建立了程长控制镜的有限元仿真模型, 分析了不同温度条件下程长控制镜的温度场及耦合场, 得到了程长控制镜反射镜面中心形变量云图, 对变温条件下程长控制镜反射镜面中心形变规律进行了研究, 得到了反射镜面中心形变量与温度的关系函数。然后, 通过扫模实验和温度实验验证了有限元模型的正确性, 计算相对误差为2.5%。最后, 仿真分析了程长控制镜各个部件导热系数、杨氏模量、线膨胀系数的影响规律。不同材料参数下, 导热系数以及密度对形变量影响较小, 杨氏模量和线膨胀系数对形变量影响较大, 形变量与杨氏模量成反比, 与线膨胀系数成正比。本文首次研究了常温、高低温及变温条件下程长控制镜的温度场和耦合场, 并对材料参数的影响规律进行了定量分析, 研究结果对程长控制镜的材料选择与优化设计有一定指导意义。

为了进一步提高直角坐标激光的直写效率, 提出了一种扫描工作台各速度段进行激光直写二元图案的方法。该方法用扫描工作台的位置反馈脉冲同步触发激光束曝光光刻胶, 实现像素点的理想位置曝光; 而且依据扫描工作台的运动特性和匀速直写时各像素点获得的曝光量情况, 对处于扫描工作台加、减速度段的像素点的曝光强度进行调制, 保证需要曝光的像素点对应的每一个位移分辨力距离上所获的曝光量与扫描工作台匀速运动时相同, 从而保证扫描工作台速度连续变化的情况下激光直写能获得预期的曝光效果。仿真实验表明：以5 mm×5 mm曝光图案为例, 该方法所需的直写时间是传统只在匀速段直写的77.77%; 同时配备的声光调制器由16位降为12位时, 扫描工作台整个加速段直写产生的曝光量相对误差由04%上升为10%。

MicroRNA(miRNA)与疾病的发生和发展密切相关, 可作为疾病诊断标志物。常规检测miRNA的方法耗时较长且操作复杂, 本文设计了一种便携式miRNA快速检测系统。该系统采用光电检测技术检测滚环扩增后的标志物miRNA受激发出的荧光强度, 对采集到的荧光数据进行分析, 得出miRNA的变化情况。实验得出便携式miRNA快速检测系统在试剂浓度为0.1~1 μmol时, 荧光强度线性偏倚不超过±5%, 系统重复性大于95%。通过对冠心病检测标志物miR-499进行滚环扩增实验, 结果表明设计的便携式miRNA快速检测系统能够快速有效地检测miRNA。

针对自适应光学系统的校正滞后问题, 提出预测校正方法, 并对预测校正的鲁棒性进行了分析。冻结湍流假设下, Shack-Hartmann波前传感器的探测斜率一定程度保留了湍流的时域演变模式。利用横向风信息对斜率进行傅里叶平移, 能实现斜率的预测。采用直接斜率法计算变形镜面形, 能实现预测校正。仿真结果表明, 提出的波前预测方法在横向风已知时, 几乎能完全克服延迟导致的性能损失; 当横向风需要估计时, 该方法在风向估计准确的条件下能容忍1倍于自身的风速估计误差, 或者在风速估计准确的条件下60°的风向估计误差, 均能实现校正性能的提升; 在风速和风向误差同时存在时, 在较大的误差范围内依然能够提升系统的校正能力。

为了测量控机床结构件、微加工工作台的微小变形量, 设计了一种高精度弓型光纤布拉格光栅(FBG)微位移传感器。将光纤布拉格光栅的栅区部分粘贴在弓型上下壁处, 当弓形件发生变形时, 可测出上下壁的应变值, 从而测得位移值并进行温度解耦。实验结果表明, 在量程为1 mm时, 传感器的灵敏度为2.02 pm/μm, 线性相关系数为0998 3, 实验的迟滞误差为4.08%, 重复性误差为4.08%。在温度补偿实验中可以看出, 当温度上升1 ℃, 波长漂移量不到1 pm。类似于弓型结构衍生出一种半弓型结构的位移传感器。两类传感器相比, 弓型传感器的温度灵敏度比半弓型传感器小0001 5 pm/μm, 温度补偿效果更好; 但半弓型传感器的线性度为0.4%, 线性度比弓型传感器好。两种传感器均满足测量值稳定可靠、精度高、抗电磁干扰能力强, 温度不敏感等要求。

针对光子数极少环境下三维目标的重构问题, 基于光子计数集成成像系统提出了一种贝叶斯自适应估计方法, 来提高三维目标深度切片的重构质量。首先, 通过光子计数集成成像系统获得一系列光子计数元素图像。接着, 从光子计数过程的泊松分布出发, 利用集成成像系统中对于同一个目标像素的多次采样特性, 引入了局部自适应均值因子, 从而建立起元素图像像素光子数估计的单参数后验概率模型。最后, 通过后验概率模型的均值计算获得更新后的光子计数元素图像, 并基于光束可逆原理重构出深度切片图像。实验结果表明：采用该方法在场景的两个深度处重构的切片图像相比传统贝叶斯重构图像的峰值信噪比提高了7.4 dB和8.5 dB, 极大地提升了微弱光三维目标的重构质量。

为了利用可见光激发下半导体拉曼散射信号实现生物检测, 以窄带隙的MoS2材料构建了拉曼免疫标记探针, 用于实现对人IgG分子的高特异性识别。首先, 运用液相剥离法分别获得了MoS2和WS2微米材料, 以加热陈化处理分析了温度对532 nm激发下样品拉曼散射信号强度的影响。之后借助3-巯基丙酸修饰向MoS2材料表面引入羧基, 进而获得了可用于免疫检测的拉曼探针。最后, 以“抗体-待测物-抗体”的三层结构分析了基于MoS2拉曼散射的免疫检测性能。实验发现适当温度下加热陈化处理可增强过渡金属二硫化物的拉曼散射强度(70 ℃下最优)。多组对照实验结果表明, 免疫检测生物芯片的拉曼信号强度随人IgG浓度的升高而升高, 最终趋于饱和, 最低浓度的检测限达到1 fM, 实现了可见光激发下利用半导体拉曼散射信号对目标分子的高灵敏度、高特异性免疫检测。

无外界基准信息时, 针对舰艇单、双轴旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下双轴旋转惯导间性能的在线评估问题, 提出了联合旋转调制激光陀螺航海惯导相对性能的在线评估方法。一套单轴旋转惯导分别与待评估的双轴旋转惯导构建联合误差状态卡尔曼滤波器, 状态为各系统位置误差、速度误差、姿态误差的差值及各自的陀螺漂移、加速度计零偏, 以系统间的位置、速度差值为观测量, 通过联合旋转调制策略编排改变系统间的相对姿态, 可观性分析表明, 包括单轴旋转惯导方位陀螺漂移在内的所有状态均完全可观; 以不同滤波器估计得到的单轴旋转惯导方位陀螺漂移估计值的标准差为评价指标, 对双轴旋转惯导随机误差进行在线评估。半实物仿真和实际实验结果表明：双轴旋转惯导激光陀螺随机误差差异的区分度可达10%; 144 h(6天)导航时间内, 以单轴旋转惯导方位陀螺漂移估计值的标准差为评价指标, 可以实现不同双轴旋转惯导相对性能的在线评估。该方法为旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下的系统优选提供了理论依据。

制作高闪耀角一致性的曲面闪耀光栅需要工作台能够进行曲线拟合运动, 因此针对曲面闪耀光栅离子束刻蚀机三维工作台的控制算法开展研究。首先, 介绍了曲面闪耀光栅离子束刻蚀机三维工作台的原理方案。接着, 根据曲面刻蚀机的实际使用要求, 给出了工作台运动轨迹的理论计算方法。然后, 提出了一种适用于工作台的圆弧拟合算法, 实现了工作台所需的曲线拟合运动。最后, 在多组工作参数下开展了三维工作台运动轨迹的测量实验, 并将理想轨迹与实测轨迹进行了对比。实验结果表明：工作台进行15个周期的直线拟合运动的累积定位误差小于0.218 mm, 角度误差小于002°; 进行40个周期的曲线拟合运动的累积定位误差小于0.2 mm, 转角误差在-0.2°~0.1°。 此方法实现了三维运动工作台扫描刻蚀与摆动刻蚀的功能, 工作台的稳定性、精度、抗干扰能力满足设备使用要求。

鉴于传统确定性优化方法没有考虑结构参数的随机性对结构性能的影响, 本文提出了一种基于可靠性灵敏度的锁紧弹片结构优化方法。首先, 以某磁悬浮控制力矩陀螺锁紧弹片为研究对象, 研究了有限元建模和失效模式; 然后, 考虑弹片结构尺寸和材料参数的随机性, 结合响应面法与一次二阶矩法, 研究了串联失效模式下弹片的可靠度计算方法, 进而推导了可靠性关于设计变量均值和方差的灵敏度计算公式; 最后, 根据灵敏度分析结果, 研究确定了弹片结构优化策略, 构建了弹片可靠性优化模型。分析了安全系数法和可靠性法优化结果的差异, 结果表明：与安全系数法相比, 可靠性法的优化结果更好; 在保证弹片可靠度的前提下, 采用可靠性优化方法不仅使弹片质量下降了2371%, 使锁紧机构更加优化, 而且使陀螺房质量也下降了0.98 kg, 有利于磁悬浮控制力矩陀螺整机结构的轻量化。

为实现“翱翔之星”立方星发射力学环境下可靠的锁定以及在轨低冲击快响应的解锁分离, 提出了一种断电时弹簧锁定与加电时电磁铁吸合解锁的非火工解锁机构。首先, 根据系统要求介绍了电磁解锁机构的工作原理, 并建立了机-电-磁耦合动力学模型, 分析解锁机构的动力学响应特性; 其次, 以地面测试试验结果为依据, 进行电磁参数的多约束多目标设计与优化, 并将优化出的参数在SIMULINK环境下进行仿真验证; 再次, 对电磁解锁机构样机进行功能测试, 实测数值与仿真结果基本一致：额定电压28 V下样机的解锁时间为41.2 ms, 解锁电流为2.2 A, 能耗为2.5 J; 最后, 开展了力学环境和热真空环境地面试验以及±5 V电压拉偏测试, 结果表明电磁解锁机构能够可靠锁定与解锁。本文设计的电磁解锁机构经过飞行验证成功应用于“翱翔之星”立方星的在轨解锁与分离, 可为后续立方星星箭分离解锁机构的标准化设计提供参考。

为了深入研究望远镜的负载扭矩随着温度降低而增大的机理, 提高低温下伺服系统的跟踪精度。首先分析了轴承摩擦扭矩的各种影响因素和低温对负载扭矩的影响, 研究了润滑剂黏度随温度的变化规律, 试验对比了有无添加润滑脂情况下负载扭矩的变化, 结果表明在低温下无润滑脂时负载扭矩的波动减少并且线性度提高。其次分析了轴承摩擦扭矩和间隙的关系, 采用电阻应变片法测量不同材料在不同温度下的热膨胀系数, 建立起材料膨胀系数和扭矩的相关特性, 结果表明低温下负载扭矩是常温下的6.67倍, 而材料尺寸的最大缩短量达到960 με。通过对低温负载扭矩机理的研究, 可为低温环境下望远镜的精确控制提供理论和试验数据。

为了获得太阳辐照度绝对辐射计中吸收腔的最优结构参数, 需要对结构中吸收腔-热连接-热沉构成的传热链进行热分析。基于Ansys软件的有限元方法, 给出了上述传热链的仿真模型, 并计算得到了仿真结构的温度响应曲线; 通过改变吸收腔的结构参数(尺寸、材料等), 探究了不同参数下传热状态的变化及其原因; 通过分析仿真结果确定了吸收腔最优结构参数。仿真结果表明：在环境温度为常温(298 K)、加热功率为50 mW的情况下, 吸收腔最优结构参数为壁厚0.07 mm/锥顶角30°/帽檐宽度2.2 mm/银质, 此时辐射计的时间常数为11.501 s、响应度为1.391 K; 同等条件下进行实验, 测得时间常数为11.487 s, 响应度为1.397 K, 与仿真结果相比, 误差分别为0.12%和0.43%。仿真结果基本符合理论推导, 所得数据具有足够的可靠性, 证明该模型可以指导绝对辐射计优化设计, 提高其工作性能。

主要研究不同加工深度及压头形状刻划条件下反应烧结碳化硅(RB-SiC)陶瓷脆性去除特征和刻划力波动行为之间的关系。采用半径分别为400 nm的金刚石玻氏压头以及8.7 μm的圆锥压头进行恒切深刻划, 并利用扫描电子显微镜对刻划后的SiC陶瓷表面进行测量。最后, 通过Daubechies小波进行横向力和切向力信号分解, 并结合划痕表面损伤形式, 给出不同细节信号及近似信号与加工损伤的联系。实验结果表明：对于圆锥压头, 随着加工深度的增大, 表面形貌为塑性挤出、微破碎和大面积表面破碎共存的形式。此外, 在脆性断裂去除情况下, 随着压头尖端半径的减小, 破碎程度增加且刻划力信号能量由低频段逐渐扩散到整个频域。同时低频段的能量逐渐占据主要地位。不同程度的表面微破碎及边缘微破碎对刻划力细节信号分量贡献较大。反应烧结碳化硅结构本身差异以及缺陷引起的大面积断裂是刻划力波动能量的主要来源, 而且随着加工深度的增大而增大。

针对精密装配、搬运、工件表面修刮或磨削、抛光和擦洗等行业对设备主动柔顺能力的迫切需求, 设计了一种基于气缸的主动恒力输出装置。对照设计目标, 对所用的器件(包括比例压力调节器、气缸、导轨和压力传感器等)进行针对性选型, 并设计针对压力传感器微弱信号的调理电路, 增强其信号的准确性和抗干扰能力, 同时设计数据采集处理板对整体系统进行控制, 完成对力输出的闭环控制, 并通过RS485通讯接收上位机命令和上传采集数据。最后通过大量动静态压力的测试实验表明该设备在整个量程内, 其输出力误差在±3 N以内, 响应时间在300 ms以内, 输出力不小于200 N, 性能满足设计目标。该设备的研制成功为主动力控制系统的设计研究开辟了新的思路。

数字PCR检测过程中, 确定微滴是否为阳性直接影响最终浓度, 也是影响仪器准确度的重要因素之一。目前的自动分类方法并未考虑到数字PCR技术中浓度对结果误差的影响, 导致在低浓度下自动设置的方法与实际结果偏差较大。本文设计了一种基于广义帕累托分布的荧光微滴分类方法, 讨论了不同浓度下误分类对结果可能的影响, 据此确定了分布模型参数, 并在自行研制的微滴式数字PCR仪上进行验证。实验结果显示：经本文方法分类后, 样品中目标拷贝数在5~5 000的范围内线性回归的r2=0.995 6, 这意味着广义帕累托分布较好地拟合了微滴荧光强度边界分布, 本文提出的荧光微滴自动分类方法在低浓度下取得了较好的效果。

为了增强望远镜的抗风载扰动能力, 提高望远镜跟踪架的跟踪精度, 本文对2 m望远镜跟踪架伺服控制系统的动态性能进行了测试和分析。首先, 采用正弦扫描信号对望远镜跟踪架的结构和伺服系统进行了频率特性测试; 其次, 采用基于观测器/卡尔曼滤波器的辨识算法, 对跟踪架控制系统的频率特性进行了模型辨识; 最后, 依据辨识获得的控制模型设计了位置和速度控制器, 然后对2 m望远镜跟踪架伺服控制系统进行了目标观测实验, 实验结果表明：当跟踪最大速度为3.5 (°)/s, 最大加速度为1 (°)/s2的目标时, 方位轴和俯仰轴的最大跟踪误差均小于4.5", 跟踪误差的RMS值分别为0.378 6"和0.151 6", 实验验证了跟踪架控制系统的良好性能。

为了提高原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)的成像速度, 本文提出了一种新的AFM结构设计方案并搭建了相应的实验系统。在该方案中, Y、Z扫描器集成于测头内驱动探针进行慢轴扫描和形貌反馈; X扫描器与测头分离, 驱动样品做快轴扫描。X扫描器采用高刚性的独立一维纳米位移台, 能够承载尺寸和质量较大的样品高速往复运动而不易发生共振; 同时Z扫描器的载荷实现最小化, 固有频率得以显著提高。为了避免测头的扫描运动引起检测光束与探针相对位置的偏差, 设计了一种随动式光杠杆光路; 为了便于装卸探针以及精确调整激光在探针上的反射位置, 设计了基于磁力的探针固定装置和相应的光路调节方案。对所搭建的AFM系统的初步测试结果表明, 该系统在采用三角波驱动和简单PID控制算法的情况下, 可搭载尺寸达数厘米且质量超过10 g的较大样品实现13 μm×13 μm范围50 Hz行频的高速成像。

聚合物微流控芯片对键合精度、键合强度及键合效率要求高。为了避免超声波键合中微通道被堵塞, 解决键合过程中由调平精度和高频振动引起的键合强度低、键合压力分布不均的问题, 设计了一种基于超声波键合的熔接结构和压力自平衡夹具。首先, 利用感压胶片对压力自平衡夹具和不带自平衡功能的夹具的压力分布进行测量, 并定义了压力分布系数进行量化。其次, 利用两种夹具分别对设计芯片进行超声键合, 并利用工具显微镜对焊线和微通道截面进行观测。最后, 对两组芯片进行键合强度测试和密封性测试。实验结果表明：所设计的熔接接头结构对微通道的控制精度可达2.0 μm。压力自平衡夹具结构简单可靠, 可提高压力均匀性35.20%~43.18%,并使得焊线均匀一致, 同时可提高键合强度15.3%~45.1%, 并保证密封性。该熔接结构和压力自平衡夹具可满足聚合物微流控芯片的控制精度、键合强度、压力均匀性及其密封性的要求。

为了使用圆弧和直线重建数字轮廓曲线, 提出了一种融合了基于斜率差判断断点方法和区段动态融合的数字轮廓曲线自适应分段的方法。首先, 利用直线拟合计算轮廓曲线上每点的前后方向的斜率差, 求取斜率差的过程使用了自适应长度拟合窗口来平衡精度和速度的关系。然后, 将自适应平滑方法应用在方向斜率差曲线上。基于平滑后的斜率差曲线, 提取其中间断点作为待选区段分段点。最后, 使用基于可视化误差判定的区段动态融合, 来从待选分段点中选出一个可视化误差最小的分段方案作为最后的分段结果。仿真测试的结果显示这种分段方法的断点定位误差小于1%。以轴承油沟轮廓为实际测试用例的实验结果证实了这种自适应轮廓分段方法在实际应用中的可行性。

为了消除成像视场外回波对条纹场扫描成像(又称为傅立叶望远镜或者相干场成像)的可能影响, 本文从理论上分析回波引起重构混叠的主要原因, 并针对不同的应用场合提出对应的最佳解决方案。本文通过计算机仿真手段详细研究不同照明区域回波对成像的影响, 仔细分析增加短基线方案对重构模糊的改善效果。仿真结果表明：三光束(同时发射的最多光束)重叠区域的回波对重构结果有最严重影响; 增加短基线可以消除图像混叠, 单臂增加一个短基线则能使图像质量明显改善, 对应的斯托里尔比(Strehl ratio)从0.49上升到0.59; 且单臂增加基线数越多, 则重构图像细节就越丰富。本文所提出的消除成像视场外回波影响的几种方案对于条纹场扫描成像系统在不同领域的应用均具有重要的借鉴价值。

为提高遥感图像水域分割的准确度, 结合高分率遥感图像中水域与背景纹理复杂度差异较大的特点, 将图像熵引入到CV模型中, 提出两种图像熵主动轮廓模型用于高分辨率遥感图像的水域分割。其中, 针对水域纹理相对简单的遥感图像, 在CV模型中引入零水平集内的图像熵而构成局部图像熵主动轮廓模型, 可以有效降低背景中灰度值与水域近似的区域发生误分, 从而提高水域分割的准确度; 针对水域纹理相对复杂的遥感图像, 在CV模型中同时引入零水平集内外图像熵而构成全局图像熵主动轮廓模型, 改进了水平集函数进化过程中对灰度信息的依赖, 并能使零水平集进化到全局最优, 进一步提高了遥感图像中水域分割的准确度。针对高分辨率遥感图像中的湖泊、河流和海域分割对比实验结果表明：局部图像熵主动轮廓模型的分割精确率分别为90.1%、81.5%和93.6%, F值分别为0.94、0.885和0.96; 全局图像熵主动轮廓模型的分割精确率分别为94.5%、85.3%、94.9%, F值分别为0.956、0.895、0.967。本文提出的两种图像熵主动轮廓模型均能有效减小背景误分, 提高了遥感图像水域分割的准确度。

光场相机与传统相机不同, 通过在主镜组和传感器间特定位置设置微透镜阵列, 实现在采集物方光强的同时记录光线方向。为了重构物方光场, 研究了基于光场相机的深度面计算重构算法, 对该算法所采用的焦点堆栈、投影切片定理进行研究。首先, 对四维光场定义及光场相机工作原理进行分析; 建立了相机内部深度面重构模型, 分析了投影切片定理在深度面获取的应用, 并推导出不同深度面图像表达式; 根据得到不同深度位置图像, 研究了计算重构算法, 搭建了含有微透镜阵列的微型单相机光场采集系统, 采集原始光场, 利用本文方法实现了物方光场的逆向重构。实验结果表明：利用本文重构算法, 光场相机采集的物方光场可通过滤波计算方法逆向重构, 通过重构光场数据可获得物方场景深度信息。本文深度面获取算法较其他算法节省30%以上的时间, 各深度面图像峰值信噪比在25~30 dB之间, 实现了高精度、稳定可靠的计算光场重构。

针对稀疏分解(sparse decomposition)类算法在恢复矢量阵列信号时收敛速度慢的问题, 本文将稀疏分解理论推广到四元数空间,提出了一种声矢量阵列波达方向估计的四元数正交匹配追踪算法。首先, 建立声矢量阵列的四元数模型, 然后将方向矢量矩阵在四元数空间展开作为冗余字典, 最后利用正交匹配追踪算法恢复原始信号得到目标方位信息。实验结果表明：在四元数空间建立的冗余字典强化了声矢量传感器各输出分量间正交性, 与长矢量模型即在复数域的冗余字典相比恢复性能更好。具体表现为：冗余字典原子长度降为长矢量方法的1/3, 并有效去除长矢量方法在DOA估计角度真值附近1°范围内的偏差。仿真结果验证了算法的有效性。

本文针对光学遥感图像中复杂海背景下的舰船检测问题, 提出一种快速精确的舰船检测方法。首先, 基于最大对称环绕显著性检测完成初始目标候选区域提取, 并结合一种基于元胞自动机的同步更新机制, 利用图像局部相似性和舰船目标几何特征, 对初始目标候选区域进行更新, 并通过OTSU算法获取最终目标候选区域; 然后, 根据舰船目标的固有特性对方向梯度直方图特征进行改进, 提出一种新的表征舰船特性的边缘-方向梯度直方图特征对舰船目标进行描述, 与传统HOG特征相比, 这种特征向量侧重于对边缘特征的描述, 对梯度向量鲁棒性更强, 并且仅为一个24维的特征向量, 计算复杂度低; 最后, 通过构建的训练库完成AdaBoost分类器的训练, 并利用训练完成后的AdaBoost分类器完成目标的最终判别确认。本文的检测算法, 针对尺寸为1 024 pixel×1 024 pixel的遥感图像, 检测时间为2.386 0 s, 召回率为97.4%, 检测精度为97.2%。实验表明, 本文提出算法的检测性能优于目前主流的舰船检测算法, 在检测时间和检测精度上都能够满足实际工程需要。

针对工业机器人精确对准问题, 提出了一种基于单目视觉的工业机器人对准技术。该技术把工业机器人与单目视觉测量技术相结合, 根据特制的手眼标定板, 快速建立单目视觉测量系统与机器人上对准轴之间的手眼关系和对准的基准位姿; 在对准环节, 通过单目视觉系统获取工件目标的姿态, 然后根据已有的手眼关系和基准位姿, 求解在机器人基坐标系下机器人末端的对准轴的位置调整量, 迭代调整机器人末端位姿, 从而实现了机械人末端的对准轴与工件目标的精确对准。实验结果表明：在测量距离约是150 mm处, 对准平均精度优于0.2°。