在工业生产中,圆柱形零件的应用非常广泛,其中心位置及直径的测量一直是制造业的重要课题。如何测量圆柱形零件的中心位置和直径,并使测量精度不断提高一直都是机械师、科学家们追求的目标。本文结合现代光电子技术、传感器技术、图像处理技术,提出了一种视觉检测方法。该方法采用高分辨率大面阵CCD 成像,通过图像采集卡和计算机进行图像采集、图像处理及计算,实现了圆柱形零件的空间位置和直径的自动快速检测。着重研究了一种运用针孔光阑来提高激光照射型测量系统对细长柱形物边缘检测精度的方法,即通过在聚焦透镜后焦点处加一针孔光阑进行低通空间滤波,滤除掉柱形边缘直边衍射的高频成分,以提高边缘检测精度。从理论上分析了该方法的可行性,并通过实验对结论作出了验证。本论文围绕着提高柱径测量精度的关键理论、方法与技术展开了深入的研究。论文的主要研究内容包括: (1)比较了现有的管状物直径测量设备和测量原理,提出了一种激光照射测量系统,并针对管边缘产生的直边衍射,提出了利用针孔光阑进行低通空间滤波,滤除掉柱形边缘直边衍射的高频成分,以提高管边缘检测精度的方案; (2)对管的直边衍射现象和空间滤波技术进行了理论分析,在理论上分析了用低通滤波滤除直边衍射的可行性,计算出圆形光阑的孔径,并用实验加以证明; (3)设计了图像处理的硬件系统和软件系统的总体方案,并对课题研究中所涉及到的图像处理技术进行了深入分析和研究,确定了适合本文课题的每种技术的具体应用方案; (4)利用Matlab中的图像处理工具箱,对采集的图像进行了多步图像处理,提出能够准确地确定图像的中心线和直径的方法,并用实验加以验证。