结构钢丝是钟表工业、太阳能光伏产业切割用钢丝的总称,也称为切割钢丝。作为取之不尽,用之不及的清洁能源,太阳能得到了越来越广泛的应用,太阳能晶体硅是人们利用太阳能的主要利用媒介之一,绝大多数的太阳能硅晶片使用结构钢丝切割制得。结构钢丝的形状参数对于切割制得的硅晶片表面质量有着至关重要的影响。结构钢丝的生产工艺是在精密直钢丝基础上,使用水平和竖直两个维度的特殊齿轮,在直钢丝上轧制出正交的正弦波形。两个维度的正弦波幅值不同,依据其幅值大小关系,分别称为大波与小波。结构钢丝的形状参数主要是指大小波的波高与波长。然而针对结构钢丝波高波长参数的测量,目前国内还没有一个公认高效的测量方法,也没有一个统一的测量标准。各钢丝生产厂家之间技术相互封锁,产出钢丝质量仅通过下游企业反馈,总结出经验规律,缺乏科学统一的测量标准。针对目前结构钢丝行业的现状,本文依据结构钢丝生产工艺,将其空间三维形状抽象为数学空间坐标系中,两个正交正弦波矢量叠加而成的三维曲线,并给出数学表达式。依据结构钢丝的空间三维数学模型,探究钢丝投影图像的变化规律。在钢丝图像观测区间足够长的情况下,钢丝旋转角θ=n×90°（n∈N）时,投影图像为标准正弦波。在钢丝旋转角θ为其他值时,钢丝投影图像为周期性变化的合成曲线。根据钢丝投影图像的变化规律,本文对比分析了几种大小波分离算法。当观测区间大于一个公共周期时,使用频域分离算法可以在频域中清晰的观测到双峰形态,从而实现大小波分离。当观测区间不足时,本文提出了正弦度评价分离算法,可有效解决观测区间不足的问题,并准确分离大波与小波。在结构钢丝数学模型和理论分析的基础上,本文介绍了自主研制的结构钢丝自动测量系统。系统基于计算机视觉测量原理,由测量仪和计算机两大部分组成。测量仪完成钢丝固定,旋转,图像采集等工作,计算机依据所采集到的钢丝图像进行图像处理和识别,进而计算得出钢丝的波高与波长参数。在设计方案实现的基础上,对系统进行了多项测试实验。测试数据表明测量系统能够有效分离钢丝大小波,波高测量重复精度小于±1μm,单根钢丝测量时间小于30s,大幅提高了业界目前的测量精度与测量效率。