在能源危机和环境危机日益严重的背景下,风能作为清洁能源具有广阔的发展前景,但风机塔筒作为风电机组的支撑系统,由于塔筒损坏引起的风机倒塌事故时有发生。塔筒损坏的主要原因有安装不合格以及长期受风载荷影响出现疲劳损伤,损伤初期通常表现为塔筒倾斜。因此对风机塔筒倾斜度进行测量,及时掌握风机状态,对保障风电机组安全运行具有重要意义。传统方法使用全站仪或三维激光扫描仪等测量倾斜度,设备造价高昂且对检测人员技术水平有较高要求。论文基于机器视觉测量技术,在保证测量精度的前提下,设计了设备成本较低的风机塔筒倾斜度测量系统。论文首先分析了风机塔筒倾斜度测量需求,结合机器视觉测量技术,设计了包括塔筒边缘线提取、激光光条中心线提取、三维重建以及倾斜度计算等内容的风机塔筒倾斜度测量方案,对硬件系统中的工业相机、镜头、线激光器、激光水平仪、激光测距仪进行了选型,搭建了硬件系统平台,并设计了软件系统流程。然后分析了现有边缘提取算法,根据风机塔筒边缘线提取具体要求,对比Prewitt算子、Canny算子和Kirsch算子的边缘检测结果,证明使用Kirsch算子可以获得最完整的塔筒边缘线,选择Kirsch算子结合Hough变换设计了风机塔筒边缘线提取算法;分析现有激光光条中心线提取算法,证明基于光条几何中心的形态学骨架法和基于光条能量中心的灰度重心法均可提取激光光条中心,综合测量系统要求以及风电场光照强度等影响因素,选择不易受光照强度影响的形态学骨架法结合Hough变换设计了激光光条中心直线提取算法。最后结合风机塔筒边缘线提取结果和激光光条中心线提取结果,对塔筒进行三维重建,利用三维重建模型计算塔筒偏移量和倾斜度,对风机塔筒的倾斜度进行了评估,并重复实验验证了检测方案的可行性。结果表明:论文所设计算法提取的风机塔筒边缘线和激光光条中心直线满足系统检测要求,三维重建结果可以直观展示风机塔筒形态并计算出塔筒偏移量和倾斜度,所设计的风机塔筒倾斜度测量系统具有较高的准确性,达到了预期目标。