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针对增材制造复杂构件中薄壁结构的高精度尺寸测量需求,推导了薄壁结构经工业CT系统成像后的图像灰度分布函数及边界位置特征,并对比分析了半高宽法和最大灰度梯度法的适用范围,计算了基于CT成像的尺寸测量极限。通过对校准尺寸的薄壁结构进行工业CT扫描成像实验,测量不同厚度薄壁结构的壁厚尺寸。结果表明:对于尺寸大于CT成像系统可测壁厚尺寸极限的薄壁结构,半高宽法相比最大灰度梯度法测量误差更小。薄壁结构尺寸测量极限可通过实验测量CT成像系统的边扩散函数后利用计算模拟的方法获得。