光电自准直仪是一种高精度自动小角度测量仪器。它可以对反射镜（反射面）的微小角位移（或转换为微小角位移的目标）进行高精度跟踪测量，一般用于目标的高精度定位和小角度精密测量，是高精度精密测量中的一种常规测试仪器。本研究针对该种产品的一些特殊使用要求，设计了一款可用不同光源，也可用于微弱反射面测量，精度高、测量范围大的便携式绝对测量的光电双坐标自准直仪样机。总体设计采用样机的图像信息直接接入便携式笔记本电脑中，通过激光找准装置快速找准，在没有目镜的情况下快速地找到X轴，Y轴读数中心。本研究采用近红外高亮度光源，设计近红外的驱动电路、可三维调节的散热灯座，可根据需要更换光源。光电自准直仪的自准直图像由二维CMOS照相机采集，通过电脑实现的自准直图像实时捕捉和处理。利用Visual C++6.0软件进行数据处理与显示，提供友好的人机交互界面及报警提示，从而使样机更为人性化；算法的优化与改进可以使样机在较恶劣的环境下工作。便携式笔记本电脑可以使操作人员随身携带。近红外与滤光片将有效地减少杂光的干扰，从而提高精度。通过一系列实验表明，该样机在恒温条件下（正负1摄氏度），样机在50cm之内的量程为±300′′×±300′′，分辨力为0.01′′，线性工作范围：±150′′，不准确度为±0.7′′（±150′′范围）。