图像测量技术是近年来在测量领域中新兴的一种高性能测量技术。它以光学技术为基础,将光电子学、计算机技术、激光技术、图像处理技术等多种现代科学技术融合为一体,构成光、机、电、算综合体的测量系统。所谓的图像测量,就是把测量对像图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用的精确测量技术。为满足现代火炮测量的要求,结合“火炮静态参数测量系统”科研项目,本文对高精度图像测量技术进行了深入的分析和研究。本文以图像为基础,深入地研究了实现高精度图像测量的系统总体方案及其软硬件实现技术,并重点讨论了提高系统测量精度的软件方法。为提高图像测量的精度,针对采集到的光靶靶标和激光光斑混合图像的特点,本文提出了双阈值图像分割算法、自适应划分同心圆检测算法、激光光斑的圆形拟合算法、图像畸变校正等算法。本文还提出了基于Sobel算子的边缘细化方法,它有效地提高了激光光斑边缘检测中像素级边缘的定位精度和运算速度。为了进一步实现更高精度的图像测量,还深入地研究了典型的亚像素定位算法,提出了在梯度方向上进行高斯曲线拟合插值的亚像素边缘定位算法,使测量精度达到亚像素级。