在零件二维测量中,针对圆形零件的检测较为复杂,快速准确地检测出圆并计算出其圆度是圆形零件二维测量的重点所在。圆检测算法通常基于Hough变换改进而来,可分为概率与非概率算法两种,本文算法在已有算法基础上进行改进,首先通过延伸方向三点搜索连通子集,保证子集曲线的渐变性;接着依据该连通子集通过二分法有规律地计算圆参数,迭代二分后当存在两个参数相似即确定候选圆;接着在外切正方形与内接正方形中累计证据确定真实圆。最后将所有连通子集与圆内边缘点去除,再将剩余边缘点划分区域,区域内点数量满足条件后以随机Hough变换判定是否有圆。本文圆检测算法依据现有的连通子集算法及随机检测算法进行改进,考虑零件测量中的各种情况并进行处理,在较低的时间复杂度下达到较高的精度。接着本文提出一个基于多尺度思想的圆检测方法,即通过一定方式处理图像,转换到高层尺度时将圆信息提出,从而快速直接地计算出圆的数量及定位出各圆边缘。本文用一种较为简单的方法去做转换,即在多个形零件相似的情况下,首先计算出首圆,再根据首圆的扩充区域遍历图将区域内的边缘点数量作为高层尺度的映射结果,以其来定位圆。进行完圆检测之后,还需要对检测出的圆环进行处理从而计算出度,本文基于现有算法及物理学上的互斥平衡原理提出了一种基于互衡原理的圆度测量方法。算法将圆环像素模拟成带点电子,在圆环中一个初始点,并模拟初始点受到圆环电子群的受力情况,迭代求解始点移动到一个受到圆环像素群的综合斥力平衡的点,将该点设置通过实验证明该点有着较最小二乘法更优的结果,并适用于实际的量工作。本文通过对零件二维测量和圆检测及圆度的研究,提出了一系列有着较好实用效果的改进算法及优化思想,适用于实际的圆检测及圆度测量工作,并为之后的研究工作提供一些新的思路。