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本发明公开了一种基于CMOS的光栅位移测量系统，包括标尺光栅、线阵CMOS图像传感器、数字信号处理系统，标尺光栅可相对于线阵CMOS图像传感器沿标尺光栅的长度方向往复移动，线阵CMOS图像传感器与数字信号处理系统连接，标尺光栅上刻有平行等距栅线，线阵CMOS图形传感器设置有形成线形感光区域的线形感光芯片阵列，线形感光芯片阵列的感光方向朝向所述栅线，所述线形感光芯片阵列的线形长度方向与所述栅线的长度方向存在夹角θ，以使同一时刻至少有两条栅线在所述线阵CMOS图像传感器的线形感光区域中成像。本发明还公开了一种采用上述测量系统进行测量的方法。本发明兼顾高速和高精度的测量要求，并且成本较低，适用于高速高精密的位移测量领域。