随着工业测量技术领域对工件检测要求的不断提高,视觉测量技术成为一种先进的测量手段被越来越广泛地应用到工业检测当中。针对大尺寸回转体工件的测量,固定相机的视觉测量方案存在视场限制和灵活性不足,利用图像拼接扩大视场的方案存在计算量大和拼接精度低的问题。因此本文提出了一种基于单摄像机的移动视觉测量方法,通过运动系统控制摄像机在不同位置采集工件外部轮廓信息,结合运动系统的精确定位将信息进行统一,实现了大回转体工件的高精度测量。具体的研究工作如下:1.设计了测量系统的基本组成结构,建立了系统的基本数学模型。对系统组成中的运动系统、视觉成像系统进行分析和构件选型,并确立了系统图像处理的流程。2.通过系统设计和运动方式分析,推导建立了包含13项几何误差的数学模型。研究了基于激光干涉仪的几何误差标定方法,并根据标定结果对运动系统误差进行补偿,试验验证运动系统的误差模型是有效的,标定方法是可行的。3.提出一种基于畸变模型初始参数优化的相机标定方法。利用单平面棋盘格标定法求解线性参数,采用最小二乘法估计出畸变模型的初始参数;以线性模型参数和估计出的畸变参数作为初始值,通过最大似然估计的方法进行非线性全局优化,标定结果的重映射误差在0.18个像素,表明相机标定方法有效。4.研究了图像滤波和边缘检测等图像处理关键技术。分析采用了中值滤波方法,该方法对本文系统中图像的滤波效果较好,对边缘位置的影响最小;提出了Canny算法和灰度矩结合的亚像素定位方法,并与基于Zernike矩和基于二次曲线的方法进行了对比,该方法在定位精度上具有优越性。5.基于本文运动系统模型和视觉成像系统模型,确立了两者的转换关系,搭建了移动视觉测量系统试验平台,对回转体气缸套径向参数中的外径和轴向参数中的倒角圆心距离进行了测量,轴向平均误差2.4μm,验证了系统方案的可行性及系统建模、标定方法和图像处理方法的有效性。