如何得到更高精度的几何测量数据是当下工业测量领域的一个重要课题。基于影像和计算机视觉的工业测量技术在国外已经得到广泛应用,其在国内也受到越来越多的重视,但国内工业测量软件起步较晚,大多还是以采购国外软件为主。设计并实现一个面向几何量测量的图像采集系统对于我国工业测量软件自主发展具有重要意义。基于图像和计算机视觉的图像采集系统是相应测量仪器的上层管理应用,主要职责是采集到清晰、精确、信息突出的高质量图像。为完成这一目的,图像采集系统需要完成相机镜头控制、灯光亮度控制、镜头畸变校正、图像获取、像素距离校正、图像信息增强、图像更新等一系列功能。本系统使用C++编程语言,基于Qt开发框架进行程序的开发和可视化界面的设计工作。分析一般图像采集系统需要完成的功能,并依据任务问题分析对系统进行结构设计和功能模块划分。为保证相机图像的实时更新,设计实现一整套图像保存和更新策略,使系统能够稳定获取到相机拍摄的图像。系统具有简单明了且符合操作逻辑的可视化界面,对灯光控制界面的所有操作均进行分析,并能够实时在可视化界面以及灯光硬件发生相应变化。通过对相机成像原理的研究和分析,提出了一种自动调焦算法,针对弧形图像的识别设计了基于自适应阈值的改进Tenengard清晰度评价函数。深入分析物理世界与图像世界的坐标转换,依据推导的镜头畸变公式,设计实现镜头畸变校正技术方案,并针对相机各倍率下图像实现像素距离校正功能,使系统能够得到精度较高的图像。系统设计了色值过滤、灰度过滤、图像平滑、图像锐化、阈值过滤等图像增强功能,并提供多种增强算法以适应不同场景,以提高图像中重要细节的可识别性。经实机测试,系统的各功能模块表现均达到预期效果。