生丝是我国丝绸业的重要出口商品，在国际市场上占据垄断性的优势，然而近年来，生丝检测一直采用传统的人工黑板检验，这使检验的公正性受到影响，也在效率、精确度等方面大打折扣。本论文对天然生丝纤维所具有的特性以及现有生丝细度测量仪器进行了梳理和系统分析，提出了一种基于标准丝样对被测生丝的粗细进行标定的方法，构建了一套采用CCD成像技术对生丝细度进行非接触式实时动态测量系统。其中，在成像技术、测量方法和数据分析等创新部分对今后丝绸质量的评价有一定参考价值和指导性。系统整合了激光光源、光束整形、微距光学成像、线阵CCD图像传感器和信号处理等多项技术，形成一种全新的光学成像应用系统。核心技术包含线阵CCD的时序驱动与信号接收、视频信号的相关双采样、数据运算和分析处理，由此获得生丝细度的测量数值。重点研究了线阵CCD的时序驱动特征、视频信号CDS、视频模数、应用FPGA器件实现FIFO存储及运算等功能；软件着重分析了图像边缘提取及FPGA功能的编程，满足课题实时性的要求，在Altera公司提供的Quartus II软件平台上实现编译、仿真及下载功能。此外，本设计还涉及激光光源理论设计、光学系统设计、CCD图像传感成像模式、视频信号的提取、数据处理方法。在目标系统设计中采用一种利用标准丝样参比标定的模式和微距成像的光学设计，从而提高目标系统的测量精度，其中主要解决了光源照度不稳定及生丝透明对成像的影响、亮背景成像易引起CCD饱和以及生丝抖动造成移焦等问题。实验验证数据和结果分析初步表明本设计的测量方案具有一定工程可操作性和实用性。