冰上运动的发展对冰刀的质量提出了更高的要求。冰刀弧的几何形状是决定冰刀滑行性能的重要因素之一,它对滑冰运动员的成绩有着重要的影响,因此,冰刀弧测量及设计技术显得尤为重要。本文将图象处理技术应用到冰刀弧形测量上,并给出了完整的图象处理测量方法;给出了弧度测量仪方式下的冰刀弧测量方法,并针对弧度测量仪采样数据,重点研究基于曲率数据的冰刀弧拟合及设计方法;在开发系统中实现了冰刀弧形参数化设计,最后完成了冰刀弧的研磨加工。本文结合国家体育总局冬奥会攻关项目“便携式数控冰刀测量与研磨机的研制”做了深入研究,具体内容如下:(1)分析了冰刀弧的几何特征及适合冰刀弧形基本几何表示模型,研究了冰刀弧形圆弧样条、B样条表示方法。(2)研究了冰刀弧的图象处理测量技术,针对冰刀弧的测量要求,利用扫描仪获得图象文件,经图象处理,提取出弧形的型值点,实现图象处理冰刀弧测量方法。(3)研究了冰刀弧弧度采样仪方式测量方法及测量数据处理技术,给出了曲率插值、及迭代等思想,重点研究了基于曲率数据的冰刀弧拟合算法,并进行了误差分析及仿真,最后将其应用在华中文特数控冰刀研磨机上。(4)对冰刀弧进行参数化设计,根据运动员信息及需求设计个性化冰刀弧。并针对华中文特数控冰刀研磨机,开发出了交互设计软件。分析了影响冰刀弧研磨加工质量的多种因素,研究了最优研磨量的确定方法及加工工艺卡的生成过程,并对加工过程进行了仿真,最后在冰刀研磨机上完成了冰刀弧的数控加工。