影响水平尺精度的关键装配工序之一为将水平尺紧固在尺体时的实时精度检测。由于视觉系统的成本及效率问题,传统生产过程中这一精度依靠熟练技术工人的经验。为解决这一问题,本课题设计了一套在线视觉检测系统,并针对光线折反射引起的测量误差问题,进行了研究分析,最终精确高效地实现了水准泡偏移量的检测。首先建立了一种用于测量气泡偏移量的灰度校正模型,由该模型计算出透射光线在经过水准泡的过程中由于发生折射而造成的气泡近成像焦平面端的亮度非均匀分布情况,并给出了理论解析表达。其次提出了一种基于灰度校正模型的气泡偏移量检测方法。该方法以建立的灰度校正模型为基础,在在线检测之前按实际反映气泡边缘位置的灰度分布对原有的灰度值进行了校正。与传统的仅仅考虑边界灰度变化的边缘检测相比有对光源等外界条件的变化适应性强的好处。最后本设计将该方法用于实际工程,对气泡的偏移量进行检测,得到相应检测结果。检测结果证实该方法能够较为准确地检测出气泡的偏移量,同时检测效率令人满意。本文建立的灰度校正模型形式简单,能够较为准确地给出对成像结果灰度进行的校正方法。从而初步解决了在图像测量中由于成像结果本身带有误差所产生的影响,使得最终测量的数值更加准确。但是,由于本文并未考虑光线在水准泡传播过程中所发生的反射、散射的现象给检测气泡偏移程度造成的误差,这些方面有待进一步的研究。整个过程适用由同轴或者平行光源所搭建的光学系统对水平尺气泡偏移量的检测过程,特别是气泡内外介质折射率差别较大的情形。