折射率这一基本物理属性，可以反应溶液中溶质浓度信息，如海水盐度和其它密度、浓度等信息。而随着工业化的发展，为降低人工成本，保证产品质量，对折射率测量装置提出了实时、准确、在线自动化的要求。本论文从自动化折射率测量仪这一需求出发，完成了基于线阵CCD的折射率测量系统设计，并采用数据处理算法对线阵CCD采集的数据分析，实现折射率测量。在测量分辨率方向上，设计了相应的亚像素算法，使用图像处理技术提高了系统装置的分辨率。
　　论文首先讨论了折射率的测量方法，在比较和归纳现有技术上，同时基于自动化测量技术的需求，设计了基于线阵CCD的临界角法折射率测量系统方案。并对系统装置各个部件进行选型和参数设计，成功完成了系统装置的搭建。并根据系统装置的工作流程，实现了自动化的软件程序设计。
　　针对折射率测量数据的噪声，提出了中值滤波和小波滤波算法相结合的处理方法。并针对系统装置数处理工作过程以及CCD噪声类型，构建了菲涅尔反射率仿真模型，将滤波算法应用于仿真模型实验，通过SNR评估滤波算法性能，对提出的算法进行参数设计。
　　介绍了临界角法装置中线阵CCD数据处理工作过程，并基于菲涅尔反射率曲线实现折射率信息提取。分析了微分算法单像素精度的局限性，提出了抛物线插值和质心法亚像素提取算法。并采用反射率仿真模型，对亚像素算法进行参数设计和性能评估。
　　最后针对线阵CCD系统装置的高精度海水盐度测量需要，设计相关验证性实验。配置了高分辨率的盐度参考溶液，进行可重复性实验，验证亚像素算法的抗噪性能。并使用亚像素算法实现盐度参考溶液的准确性测量。