小模数齿轮作为精密仪器行业一个重要的零部件，其几何量的测量意义重大。通常采用接触法进行测量，但接触法对于模数更小的齿轮无法实现测量，原因为测头的加工工艺不能匹配。本文将视觉测量的技术引入小模数齿轮测量，搭建了齿轮测量平台，在此平台之上对标定图像降噪和摄像机标定两部分内容进行了深入研究。本文的主要研究内容有以下四个方面（1）对于标定前图像存在噪声问题，进行了图像降噪的研究。降噪算法采用Curvelet变换域的相关性降噪进行实现，充分利用了齿轮自身对称的特性。提出了一种针对齿轮标定图像的尺度与方向相关性联合降噪的算法。（2）传统摄像机标定方面，利用德国马尔公司的精密标定块对该系统进行了摄像机传统标定的研究。最终得出该成像系统的比例因子为1.1μm/pixel。（3）摄像机自标定方面，对比运动控制台光栅反馈的实际距离和视场中四个特征点移动的图像距离，得出了成像系统的比例因子为1.1μm/pixel的结论，同传统标定法相吻合，从而对自标定模型的可行性进行了验证。（4）利用前面建立的标定模型，以小模数齿轮为研究对象，获得了边缘的物理坐标，将其送入齿轮评估模型来计算相应的齿轮参数，获得的结果和国家齿轮检测中心数据进行比对，能够满足项目中齿距偏差项测量误差±5μm的精度需求。