本文基于秦山Ⅱ期600MW核电蒸汽发生器管板检测项目,研究了单目视觉测量技术理论与应用。蒸汽发生器管板的几何检测项目主要为管孔孔径、孔桥、孔心距。当前的检测方法,如利用卡尺手工量测和工业测量系统等,存在接触变形、检测速度慢、检测工作量大等诸多不足。因此本论文提出了一种基于单目视觉的无接触快速管板自动检测方法。论文提出了单目视觉检测系统的构建方案。主要包括:数码相机、一组基准尺、光源、计算机等。数码相机的主要功能是获取管板数字图像;基准尺作为长度控制基准用于替代控制点;光源用于照明;计算机及系统软件主要用于数字图像处理,以及数据存储、管理、分析等。论文推导了基于长度控制的像片外方位元素求解公式,完善了基于长度约束的单目视觉测量理论。首先采用Canny边缘检测算法检测管孔边缘;再推导了基于长度控制的像片外方位元素求解方法,进行透视投影得到点位实际坐标值;最后进一步进行数据分析,得到板管管孔的几何信息,从而判断每个管孔加工是否合格。论文分析了单目视觉测量的各种误差因素。如相机标定问题、目标提取精度、影像内外方位元素解算精度、基准尺几何精度、管板平面度等。对各项误差进行了定量分析,提出了相应的控制措施。依据论文所述理论,用VC++6.0研制开发了蒸汽发生器管板自动检测系统软件,其在10分钟内可以检测100个以上管板管孔,在400mm×400mm范围内精度优于0.05mm。达到了系统的设计要求。