日照时数是地面气象观测的要素之一。测量日照时数需判断光照是否直射光及其强度是否超过规定值。针对现有日照计及其测量方法的不足之处,本文主要研究一种基于光影图像采集与处理的新型日照时数采集系统。首先理论分析得到了多种光波入射网格状透光平面后的衍射光强公式及多种直射光、散射光的直边衍射光强公式,明确了通过光影图像处理测量日照时数的可行性及方法；其次研究了光影日照时数采集系统的工作原理,设计了系统的总体结构；然后设计了系统的Matlab图像处理程序；最后对系统的工作性能进行了测试实验。本文的主要结果有：(1)研制了一个光影日照时数采集系统,该系统由受照物、光影显示面、图像采集器及计算机图像处理系统组成；若系统采集某一光影图像,并处理得到图像的亮度和阴影边缘清晰度均分别大于或等于120W.m-2直射光对应图像的特征值,则积累拍摄图像的时间间隔为日照时数。(2)设计的Matlab处理程序可实时测量并显示日照时数；定标得到程序中存储的亮度和阴影边缘清晰度比较标准值分别为215和16.3。经过试用,本文设计的光影系统运行稳定,具有安装简便,测量精度高,可实时显示每小时积累的日照时数、日照出现和结束的时刻等特点。