数控加工过程中的质量问题,制约着先进制造系统的总体效率的发挥以及系统的普及和推广。因此,提高数控加工中心加工精度的方法研究已成为近年来机械加工领域研究的热点。而加工中心运动误差在线检测技术是提高加工中心工作精度和操作自动化程度的关键技术之一。本课题研究的主要目的就是在对加工中心的运动误差进行建模的基础上,研究基于视觉检测技术的数控加工中心各项运动误差的在线检测方法。本文根据加工中心的运动方式,利用基于误差合成法中的齐次变换矩阵技术对三轴加工中心的运动误差进行建模。结合误差模型,提出一种基于视觉技术的运动误差的在线检测方案。研究了视觉平面标识图形变化和各项运动误差之间的的传递关系和分离方法,根据系统的技术指标和性能要求,结合典型的机器视觉系统结构,选择确定了系统的硬件配置,设计搭建了视觉检测系统,并给出了系统软件的结构及工作流程。针对系统中标识图形的具体情况,本文通过对各种数字图像处理方法反复的研究和实验,确定了较为合理的图像预处理算法和预处理过程;为了提高系统的检测精度,在图像边缘检测定位的过程中,采用了空间矩亚像素边缘定位与基于最小二乘法拟合亚像素边缘定位相结合的手段,对目标的边缘进行了准确的定位。在系统的软件设计和开发中,使用Visual C++ 6.0作为软件平台开发了本系统的自动检测和图像处理软件,并充分利用了NI-IMAQ、NI-Measurement Studio、OpenCV等工具各自的优点,实现本系统的各种算法。本文对系统进行了运行实验,分析了运行效果以及实验数据。实验结果表明,该视觉检测系统对加工中心运动误差在线的检测达到了预期目标。