火炮身管轴线偏离射面的角度称作火炮身管偏离角,它是火炮定型实验中评定火炮性能的重要依据。传统身管偏离角的测量方法存在精度低、操作复杂且火炮身管为超射角（身管仰角较大）时不能有效测量等局限性,本文提出一种基于立靶成像的身管偏离角测量方法,主要研究内容如下:1)设计立靶成像身管偏离角测量系统,主要包括炮口基准镜激光照射系统、透射式靶板、成像系统和偏离角测量软件。利用炮口基准镜激光照射系统,确定火炮身管轴线和火炮射面,通过合理布置激光照射单元,扩大激光照射范围;通过具有特定合作目标的透射式靶板,接收由炮口基准镜投射的激光目标,同时实现靶板图像的快速透视畸变校正;利用成像系统对靶板以及激光目标进行成像,由偏离角测量软件对采集的图像进行处理,实现身管偏离角的测量;2)研究立靶成像身管偏离角计算方法。搭建空间坐标系,确定测量系统空间坐标系之间的变换关系,建立基于激光照射系统的身管偏离角计算模型;通过靶板自动定位算法、参考式图像透视校正算法,完成靶板图像及测试目标图像的透视畸变校正;通过激光点目标、激光线目标的自动检测算法,获取激光测试目标信息,将测试目标信息代入身管偏离角计算模型,计算身管偏离角。在室内开展了身管偏离角测量系统的精度定标实验,实验结果及数据表明:耳轴至靶板垂直距离为5米时,测量系统的偏离角测量精度优于0.073 mil,满足实际测量需求。同时,进行了某型火炮身管的偏离角测量实际试验,实验结果表明:不同射角下的身管偏离角测量标准差小于0.0028 mil,对比传统测量方法,测量精度提高了一个数量级,在测量过程中,降低了劳动强度,提高了测量精度、测量效率,是一种高效、可靠、且精度较高的数字化测量方法。