随着生产与科学技术的迅速发展,我国电线电缆的需求量也在飞速增长,这对测量方法的精确度、速度及自动化程度的要求也越来越高。传统的电缆厚度测量方法很难满足新的要求。本文主要针对国标GB/T 2951-11-2008中所提出的电缆护套厚度测量系统要求设计了一个完整的非接触式图像测量软件系统,该软件系统具有亚像素精度。论文主要在图像预处理、像素级边缘检测、亚像素边缘检测、角点检测4个方面做了深入的研究,尤其深入研究实现了Hueckel、灰度矩、Zernike正交矩这3种亚像素重定位算法,并提出了一种改进的Zernike正交矩亚像素重定位算法,提升了算法的实时性、抗噪性,该算法在非角点边缘定位误差在0.015mm之内。针对传统算法在角点位置测量误差较大的情况,提出了一种基于角点检测的亚像素重定位算法,将算法在角点位置的误差从0.03-0.06mm之间降低到0.015-0.025mm之间。论文具体的工作内容如下:1)对测量系统的硬件部分做了深入的研究与介绍,对其中包括的照明系统、电缆护套切片、CCD摄像头、图像采集卡做了一些简要的分析,介绍一种快速、精确的标定系数计算方法;2)深入研究了图像的采集与传输过程,引出了图像的噪声来源,然后介绍了几种常用空域滤波算法,最后提出了一种新的基于边缘保护的自适应加权中值滤波算法,并使用lena图像对这几种算法做了在各种噪声条件下的实验对比,验证了新的滤波算法的有效性;3)详细介绍了像素级边缘检测的相关算法和具体步骤,然后深入研究了3种经典的亚像素重定位算法,并通过matlab仿真图像对这3种算法做了实验对比,分析了这三种算法的不足之处;4)详细介绍了国标GB/T 2951-11-2008中所提出的电缆护套厚度测量系统要求,然后提出了一种改进的Zernike正交矩亚像素重定位算法,在像素级边缘检测的基础上,再使用Zernike正交矩亚像素重定位算法,并使用了7*7的模板来提升算法的抗噪性,将改进算法和其它几种算法做了仿真对比,最后将改进算法和其它几种算法应用到电缆护套切片中,对该切片做了厚度测量,测量出6个相关的厚度值,并与实际厚度做了对比分析,验证了改进算法的有效性;5)针对一般亚像素重定位算法在角点位置的误差较大的情况,提出了一种基于CPDA角点检测的亚像素重定位算法,对该算法做了详细的介绍,然后将其用于电缆护套切片中,对该切片做了厚度测量,测量出6个相关的厚度值,并与实际厚度做了对比分析,验证了角点亚像素重定位算法的有效性;