3、光學干涉顯微鏡測量技術

光學干涉顯微鏡測量技術，包括外差干涉測量技術、超短波長干涉測量技術、基于F-P（Ferry-Perot）標準的測量技術等，隨著新技術、新方法的利用亦具有納米級測量精度。外差干涉測量技術具有高的位相分辨率和空間分辨率，如光外差干涉輪廓儀具有0.1nm的分辨率；基于頻率跟蹤的F-P標準具測量技術具有極高的靈敏度和準確度，其精度可達0.001nm，但其測量范圍受激光器的調頻范圍的限制，僅有0.1μm。而掃描電子顯微鏡（SEM）可使幾十個原子大小的物體成像。

美國ZYGO公司開發的位移測量干涉儀系統，位移分辨率高于0.6nm，可在1.1m/s的高速下測量，適于納米技術在半導體生產、數據存儲硬盤和精密機械中的應用。

目前，在微/納米機械中，精密測量技術一個重要研究對象是微結構的機械性能與力學性能、諧振頻率、彈性模量、殘余應力及疲勞強度等。微細結構的缺陷研究，如金屬聚集物、微沉淀物、微裂紋等測試技術的納米分析技術目前尚不成熟。國外在此領域主要開展用于晶體缺陷的激光掃描層析技術，用于研究樣品頂部幾個微米之內缺陷情況的納米激光雷達技術，其探測尺度分辨率均可達到1nm。

以激光波長為已知長度利用邁克耳遜干涉系統測量位移

圖像識別測量技術

隨著近代科學技術的發展，幾何尺寸與形位測量已從簡單的一維、二維坐標或形體發展到復雜的三維物體測量，從宏觀物體發展到微觀領域。 正確地進行圖像識別測量已經成為測量技術中的重要課題。

圖像識別測量過程包括：（1）圖像信息的獲取；（2）圖像信息的加工處理，特征提取；（3）判斷分類。計算機及相關計算技術完成信息的加工處理及判斷分類，這些涉及到各種不同的識別模型及數理統計知識。

圖像測量系統一般由以下結構組成。以機械系統為基礎，線陣、面陣電荷耦合器件CCD或全息照相系統構成攝像系統；信息的轉換由視頻處理器件完成電荷信號到數字信號的轉換；計算機及計算技術實現信息的處理和顯示；回饋系統包括溫度誤差補償，攝像系統的自動調焦等功能；載物工作臺具有三坐標或多坐標自由度，可以精確控制微位移。

圖像測量系統結構

1、CCD傳感器技術

物體三維輪廓測量方法中，有三坐標法、干涉法、穆爾等高線法及相位法等。而非接觸電荷耦合器件CCD是近年來發展很快的一種圖像信息傳感器。它具有自掃描、光電靈敏度高、幾何尺寸精確及敏感單元尺寸小等優點。隨著集成度的不斷提高、結構改善及材料質量的提高，它已日益廣泛地應用于工業非接觸圖像識別測量系統中。

在對物體三維輪廓尺寸進行檢測時，采用軟件或硬件的方法，如解調法、多項式插值函數法及概率統計法等，測量系統分辨率可達微米級。也有將CCD應用于測量半導體材料表面應力的研究。

2、照相技術

全息照相測量技術是60年代發展起來的一種新技術，用此技術可以觀察到被測物體的空間像。激光具有極好的空間相干性和時間相干性，通過光波的干涉把經物體反射或透射后，光束中的振幅與相位信息。

超精密測量技術所代表的測量技術在國防、航天、航空、航海、鐵道、機械、輕工、化工、電子、電力、電信、鋼鐵、石油、礦山、煤炭、地質、勘側等領域有極其廣泛的應用，在國民經濟建設中占有重要的地位。在發展高端裝備制造業的背景下，提高我國在超精密測量方面的科研實力和技術水平，成為不得不解決的迫切問題。