活塞环是发动机的重要零件,起着活塞与缸套之间密封作用,其质量直接影响发动机效能和尾气排放。活塞环的闭口间隙尺寸和外圆圆度是其最重要的机械加工技术指标,需要对产品全检。目前基本上靠人工检验,存在劳动强度大、效率低、准确性差的问题。近年产品质量要求和劳动力成本的提高迫使企业急需一种更高质量、更高效率而低成本的检验技术和装备。基于机器视觉的检测技术是近年来兴起而且日益成熟的技术,应用的领域几乎涵盖了现代制造行业,它以精确、快速、高效、非接触等特点,成为替换人工进行产品质量检测的理想手段。作者所在课题组已经开发成功了基于机器视觉的活塞环全自动检验系统并应用于某活塞环生产企业。该系统模拟活塞环的工作环境,即压入环规内直接测量其闭口间隙尺寸和圆度(漏光)尺寸。其缺点是检测机械机构复杂、效率低。针对这些问题,本文研究了自由状态下的活塞环视觉检测关键技术,主要包括三个方面内容：(1)研究对影响活塞环闭口间隙尺寸检测的闭口边缘缺陷进行检测和判别。应用形态学图像处理的开操作和闭操作算法“闭合”和“擦除”闭口边缘凹凸缺陷。基于特征值的匹配方法,利用图像金字塔进行缺陷检测。(2)研究测量闭口间隙的算法,并进行了实验。应用亚像素的边缘提取算法,基于二次多项式插值的亚像素边缘检测对活塞环边缘进行提取。用最小二乘法进行分段圆弧曲线拟合,分别计算各段弧的长度,得到活塞环外边缘的长度,从而计算出闭口间隙尺寸。其中影响精度和效率的关键因素是圆弧的分段数目。实验结果表明,分为三段既可满足精度要求,又有比较高的效率。(3)对活塞环在自由状态下的漏光检测进行了初步研究。从活塞环外圆长度和曲率规律两个角度出发,探索了检测活塞环漏光的的可行性。