本博士论文研究课题主要围绕“高温环境中浮法玻璃厚度在线测量”项目展开的研究工作。在完成仪器设计同时，对实现高温环境中动态视觉检测技术涉及到的相关理论展开研究。主要有以下几方面： 1.论文分析了锡槽高温环境特点以及浮法玻璃实际生产情况，设计了由激光和线阵CCD组成的动态在线玻璃厚度的光学测量系统。完成了整台仪器的光学、机械、电路和软件系统设计和实现。整台仪器通过了国家计量院的鉴定，经实验测试及用户使用验证，仪器工作稳定、性能良好。 2.在分析系统测量原理的基础上，提出一种自动补偿玻璃板上下表面倾斜的单像机双目视觉传感器模型。结构设计方面，变传统的双CCD摄像机结构为单CCD摄像机结构，加装一组对称光学反射镜，镜像出一对虚拟摄像机，可在同一个CCD像面上采集到存在视差的两幅图像，从而消除玻璃板上下表面倾斜角引起的系统误差；建立了标定数学模型，视觉传感器测量模型的标定方法。 3.CCD图像亚像素处理是提高CCD测量精度的一种简单而又行之有效的方法。利用目标像点内像素问灰度值的高度相关性，构造一个尽可能精确反映目标区域像素灰度值、目标像点质心位置之间关系的数学模型，从而实现对点目标像点位置的精确估计。 4.研究了高温气体湍流条件下激光传输光线起伏效应，分析了光线起伏对激光测量系统性能的影响。利用FLUENT软件，应用流体动力学理论和方法模拟高温环境中激光传输路径内气流的流动，在物理模型和数学模型进行理论分析和假设的基础上，对各种气流组织形式下，夹层内流场、温度场的数值模拟结果进行分析比较，优化仪器设计。 5.对动态测量精度理论进行了深入的研究。将图像时间序列分析方法与动态测量理论方法结合起来，研究动态测量误差定义、组成成分分析、误差成分分离及误差评定方法和修正技术。通过实验及在线实际应用，在玻璃厚度2～20mm的变化范围内实现静态分辨率为1μm，测量不确定度7μm。 本文所做的工作及研究结果拓展了机器视觉测量的领域，也将对工业检测及其相关领域的发展起到一定的促进作用，具有一定的实用价值和经济效益。