随着半导体工业的飞速发展,光电检测技术已成为光学与电子学技术相结合而产生的一门新兴检测技术.电荷耦合器件(CCD)具有体积小、重量轻、分辨力高、精度高稳定性好等特点而被广泛的应用于各种检测应用中.随着微电子技术的发展,CCD像元的尺寸越来越小,精度越来越高.计算机的广泛应用和数字图像处理的技术的日益成熟,使计算机图像测量技术得到高速的发展.各种新式的光电式测量仪器不断涌现,使测量过程呈现出自动化、高精度、智能化的趋势.该文设计了一种新型的千分丝杆图像测量系统,该仪器可以测量螺距误差,螺旋线误差,牙形半角误差和中径跳动误差.采用数字CCD作为传感器采集丝杆螺牙图像,CCD直接将数据传给计算机,然后以Microsoft公司的VC++6.0为软件平台,利用图像测量技术进行测量.主要的图像测量过程是利用Canny算子提取螺牙轮廓,采用最小中值二乘回归滤波法滤除局外点,利用空间矩亚像素细分技术进行像素的细分定位,采用全线性回归法拟合直线,带权平行线组最小二乘拟合法求出平行线的距离,较为精确的拟合出螺牙的牙形,并求出各项误差,最后对测量结果与事先设定公差范围进行对比,输出测量结果并将数据保存.利用交流伺服电机和光栅与计算机形成闭环控制系统,利用软件实现了PID+速度前馈+加速度前馈控制方式,实现工作平台的精密控制.最后对系统进行精确的标定,使整台仪器的测量不确定度小于0.7μm,实现了亚微米级精度的图像测量.