随着目前智能技术和计算机技术的不断提高,机器视觉技术也越来越受到广泛的应用。机器视觉可以实现质量检测、文字识别、定位等功能。齿轮作为一种重要的传动零件,对它的精度要求非常高,而利用机器视觉和图像处理可以实现对齿轮参数的测量,并达到一定的测量精度。本文着重研究了齿轮测量视觉定位的关键技术,应用图像采集卡实现对图像的采集,并对获取的齿轮源图像进行滤波去噪、阈值分割、区域形状表示与描述等处理,将各种算法应用到所开发出的图像处理软件中,可以方便的对齿轮源图像进行各种图像处理。根据所开发的几何特征算法实现物体的边缘检测,通过动态测量定位增加检测范围,并利用PCB板中的圆形环进行算法验证。最后实现齿轮一系列参数的测量,还实现了对齿轮进行自动化测量的系统。本文的研究内容主要有:(1)分析齿轮在工业生产中的重要性和齿轮国内外的测量技术现状,根据实际条件的限制、系统要求和选型规则完成了对本齿轮测量体系中的工业相机、镜头、光源种类和照明方式的选择,并对相机进行标定,完成系统软件的总体设计规划。(2)分析研究了针对齿轮图像的各种图像处理技术,依次采用滤波算法、阈值分割、边缘检测、形状描述等,对不同的齿轮图像采用不同的处理方法,对这些处理算法进行实验对比并选取处理效果最佳的算法,最终选用中值滤波、高斯滤波结合的滤波算法和最大熵的分割算法作为齿轮的预处理算法,为了进一步摒弃图像中的噪声,基于区域特征进行了筛选,并设计了图像处理的软件。(3)对齿轮的齿顶圆和齿根圆的精确定位,传统的霍夫变换不能达到所要求的精度。实现了基于物体边缘垂直特征的边缘检测,获得一系列边缘数据点并采用改进的随机抽样一致算法进行边缘拟合,同时为了增大边缘的检测范围,采用模板匹配进行初定位,以此实现动态测量。利用PCB板上的圆形区域进行算法验证,实验表明该检测算法能很好的测量出物体边缘。(4)实现齿轮一系列参数的测量,其中齿顶圆和齿根圆测量采用上述方法。通过获得的齿数图像,对连通域计数来计量齿数。其他基础参数利用一系列相关公式来获得。其次还获得了齿轮的齿距偏差、齿廓偏差和公法线变动误差。随后采用不同的齿轮对该算法进行实验验证,从获取的实验数据中看出,该算法能很好的实现参数的测量,并且误差在一定的范围内。(5)为了更方便的实现对齿轮的采集、相机的标定、齿轮参数的测量,开发出一套齿轮测量的实验测量软件。