数字图像处理技术发展很快,基于机器视觉的应用系统在工业领域中逐步走向实用化阶段。把图像处理的一些先进的理论、算法用于机器视觉系统,来解决实际生产、生活的问题是一项不仅有理论意义,而且还有现实意义的工作,这也是图像处理学科研究的目的。而现在国内的情况是机器视觉系统的应用远没有达到普及,造成这一现象的原因之一是很多图像处理理论或者说算法的不够成熟,还不能满足实际工业现场需求。给定形状图像的检测问题是工业现场经常碰到的一类问题,类直线形状图形的检测是其中的一类。如何快速有效地检测出数目繁多、固定的直线算法是本文探讨的问题。本文在详细分析了现有算法的基础上,提出了两种利用灰度信息直线检测的方法。一种是根据直线的灰度信息进行加权最小二乘法拟合的方法；为了提高直线检测的精度,提出亚像素直线特征检测方法。实验以刻度线为对象,结果表明,两种算法和传统算法相比准确性高,最后将算法应用于指针式仪表读数系统中。本文主要做了以下几个方面的工作：1.介绍了几种常见的直线检测方法以及改进的直线检测方式,综述了各种方法的思想原理。最后将四种方法用于表盘刻度线的检测中,综合分析运用在刻度线的检测中,每种直线检测方法的效果和优缺点。2.针对当前直线形状图像在二值图中检测算法的准确率问题,在综合分析了大量现有算法的原理、优劣以后,提出了一种根据直线的灰度信息进行加权最小二乘法拟合的方法,有效地提高了检测直线的准确性。3.根据影响加权最小二乘法性能的主要因素——权数的选取,研究分析了一种选取权系数的方法,从而为进一步提升该算法性能提供了依据,使得其在处理较复杂图像时仍具有较高的效率。4.为了提高灰度图中直线检测的精确性,提出了一种基于亚像素的直线特征检测方法,将直线检测的精度提高到亚像素级。仪表读数系统用VC6.0平台编程仿真,在提取刻度线这一步骤采用根据灰度信息进行直线检测的方法,可以得到精确的刻度线位置,为系统的后续读数奠定良好的基础,具有一定的实用价值。